叙述：橡胶材料特性

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在汽车行业中，橡胶材料的概念不局限于天然橡胶，而是指任何与天然橡胶具有类似力学特性的材料。橡胶实际是高分子聚合物（分子量一般在10万以上），具有其它材料所没有的高弹性，因而也称为超弹性材料。下游领域技术的革新为橡胶制品开拓更多的应用场景，创造新的需求，使[url=http:///www.minnesotarubber.com.cn/index.phptools-resources/design-guide/rubber-standard-parts/defining-factors-in-sealing-applications/]O形圈[/url]有了更加广阔的发展前景，随着环保要求趋严、产业结构升级、行业各项标准的制定和完善。[align=center]

                               
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天然橡胶源于南美洲的哭泪树，即三叶橡胶树，树皮割开后流出的胶乳干燥凝固后就是天然橡胶。合成橡胶则是由不同单体用化学方法聚合而成，单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯丁二烯等多种，主要来源于石油提炼物。



橡胶的大分子是长链结构，这种分子结构使橡胶制品受热变软、遇冷发脆、不易成型、易磨损、易溶于有机溶剂，所以橡胶必须经过硫化处理来改善性能。在一定的温度和压力条件下，生胶与硫化剂发生化学反应，橡胶大分子由长链结构交联成三维状结构，从而具备了较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等性能。







橡胶通常还要使用炭黑来补强性能。炭黑通过吸附橡胶分子和形成包容达到增强效果；炭黑粒子之间本身还会形成二级络，二级络以及橡胶分子-炭黑粒子之间的络在橡胶变形的过程中会发生破坏与重构。所以橡胶中加入炭黑后，其拉伸强度、硬度和耐磨性能都会有明显的提高。



橡胶材料的力学特性可分为超弹性和粘弹性两类。超弹性特性主要表现为低模量和高延展性、非线性应力应变曲线和几乎不可压缩性；粘弹性特性主要表现为蠕变和应力松弛、滞后特性、动态软化特性和温度效应。



低模量和高延展性是橡胶材料最明显也最重要的物理特性。图3为天然橡胶的应力-伸长率曲线，伸长率可达500%～1000%。在小应变范围内橡胶的杨氏模量（由曲线正切值代表）在10MP数量级。这种高可伸展性和低模量与金属材料恰好相反，对常见的钢铁而言，杨氏模量的值约为200GP，最大弹性延伸率约为10%或更低。



因为低模量和高延展性，橡胶在较小的应力作用下就能发生高度变形，而且常常伴随着大转动。



橡胶材料还有一个特点是它的体积几乎不可压缩，其泊松比通常大于048甚至有可能超过0499，非常接近极限值05。这就意味着静水压力引起的变形接近0，导致纯位移形式的有限元方案无法求解，需要采用特殊办法处理。



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