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短切碳纤维增强橡胶材料的耐磨性提升实验

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  • 时间:2025-06-04
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引言:突破橡胶制品的寿命极限
传统橡胶材料在动态载荷下易磨损开裂,短切碳纤维的加入通过增强界面结合与导热性能,正在创造耐磨新纪录。



一、实验设计与方法

1.材料配方


· 基础胶料:天然橡胶(NR)与丁苯橡胶(SBR)按7:3共混;


· 短切碳纤维添加量:0%、5%、10%、15%(重量比),长度6mm。


2.测试标准


· 阿克隆磨耗测试(GB/T 1689):载荷26N,转速40rpm;


· DIN磨损测试:砂轮H-18,行程40m。

二、关键数据对比

1.耐磨性能


· 添加15%纤维的胶料,阿克隆磨耗量从0.8cm³降至0.25cm³,提升耐磨性220%;


· DIN磨损率降低至1.2mm³,适用于高负荷传送带场景。


2.动态生热控制


· 纤维导热网络使生热温度从120℃降至85℃,延缓热氧老化;


· 屈挠疲劳寿命从5万次提升至22万次。

三、商业化应用案例

· 矿山轮胎胎面:磨损里程从8万公里延长至15万公里;


· 液压密封圈:在21MPa压力下泄漏率<0.1ml/min,寿命达5年。




结语:从实验室到矿山现场
短切碳纤维橡胶复合材料已通过MSHA认证,在采矿设备中替代金属部件,减重40%并降低维护频率。

短切碳纤维.png