橡胶的导热系数.doc

关于橡胶复合材料的导热特性1、橡胶的导热系数天然橡胶硫化胶0.15〜0.21W/(m°C)丁苯橡胶0.19W/(mC)氯丁橡胶硫化胶0.21W/(mC)丁腈橡胶0.25W/(mC)2、轮胎橡胶材料导热系数天然橡胶硬质胶0.15〜0.17W/(mC)氯丁橡胶0.19W/(mC)丁基橡胶0.09W/(mC)硅橡胶0.27W/(mC)(何燕等,轮胎橡胶材料导热系数的测定及分析,橡胶工业，200年4第51卷)轮胎橡胶材料导热系数的测试结果如图2所示从图2可以看出以下规律轮胎1不)同部位橡胶材料的导热系数随温度变化而改变,并且在本试验所研究的温度范围~C内两者呈线性关系图2橡胶材料悴魁系数与盥度的关系IF布层胶盲T會冠胶；不同橡胶材料的导热系数随温度变化的经验关系式:久=久o+bB式中几-室温下试样的导热系数;b-与材料性质有关的温度系数盘和b的测试值如表1所示表】為和b的测试值项口丄°b0.16674闘1XHT胎侧胶0.19965€7«垃旷0.12549.O&4ML0.08831.147X10-一仰胶0.07171330XW结论：通过对轮胎不同部位橡胶材料导热系数的研究发现,用稳态法测量橡胶材料的导热系数是一种科学、可靠的方法,此方法所用试验装置简单,操作方便。

本试验所得数据准确、可靠,为轮胎设计进一步计算,特别是为轮胎温度场的计算提供了可靠的依据轮胎各部位的受力情况及生热机理不同,在胶料配方中应分别加以考虑,本试验所测导热系数的数据也正好与轮胎实际相吻合3、轮胎各部位胶料在不同温度下的导热系数(刘丽等，轮胎胶料的导热系数测定及误差分析，轮胎工业2006年第26卷)采用稳态法测量轿车轮胎和航空轮胎各部位胶料在不同温度下的导热系数测量结果表明，轿车轮胎在20〜80°C、航空轮胎在20〜110°C范围内，轮胎各部位胶料的导热系数与温度呈线性关系;轿车轮胎胎侧胶导热系数较大,胎面基部胶导热系数较小,航空轮胎胎侧胶导热系数较大，胎面胶导热系数较小试验时采取使设备和试样充分干燥、以石棉做绝热材料、保持冰端温度等措施，可使试验误差小于4%图3和4分别示出了轿车轮胎和航空轮胎不同部位胶料的关系曲线图3轿车轮胎各部位胶料的决"关系曲线一胎一胎怖帘布层胶；介一密封层腔：厂一胎面基部胶.图4航空轮胎各部傥胶料的关系曲垛一三箱胶；•一胎侧胶;□一增强层和布挂胶；▲—帘布层胶：a-Kff[filJOi°表I轮胎各部位胶料的导热系数关系式中人和方值部也b轿车轮胎胎n帘布咗胶0,131780.001IS胎而基部腔0.119653.13810-蒂时层胶0.14107S.0593kKT4胎侧胶0,IS5590.00107肌空轮胎帘布层胶0一12767o.oniii胎而胶0.091680.00J54増强层帀布捷胶0,162599.3307Bx10*胎侧胶0,1917.22508x10-*二闻胶o.oni530.004164、充填炭黑硫化橡胶的导热系数（崔琪等，炭黑用量及硫化对橡胶导热系数的影响，CHINARUBBER（中国橡胶）2006年，第22卷第18期）(1302C2*i3035W轩5055&3阳L不同媒黒用卓下吐化加按脱导热抿甄与温度去示曲煤咋025表1炭黑含虽为70桝时醯化前后桶菽导热系数对比差值导-热葢数/W*{ni怕：'温度兀253035+045505560庞化前0.2520.2790.2870.2880.2910.28S0.2S90.2920.2450.2470.2460.24602530.2520„2510251导热至数对比差隹0.0070.03200410.0420.03B003600380.0斗1盍2疑黑含一倉为75份时醯化蘭后桶胶导热系数对比差值导热系坡/W叮时町-温度H?253035+045505560硫化前Q.261026802710.2730230.280.2790.2840.2330.2450.2610.2740.2770.2770.2790.281导热系數对比誉宦0.0280.0230.01-D00100030.00300.003表3炭黑含量为汕协时硫化前后様胶导热累裁对比差恒温度/CkJ-mm”卩」LILy253035+0斗5505560跌化前0.24Q.2640.2660-.270.2710.2730.2750.2820„2460.2570.2630.26902720.2730.2760274导热系盛对比誉宦-00060.0070.003O.DOL・0.0010-0.001O.OOStu阁*"粉规黒均克d徒比lifEli脫牙瞠东毁再温電走廉由盘细尺；0.-2K0.2HJ0.2HOJ.2?.'0J70fiL26dOJM0.21?O.2AO1.240q.rt.11330伽'-o-结论1.橡胶的导热系数随着温度的升高而呈现出增加的趋势。

当炭黑的含量在高范围变动时,硫化前橡胶的导热特性随着炭黑用量的增加而降低2.将硫化前后橡胶的导热系数数值进行对比发现,硫化前橡胶的导热系数大于硫化后的,且两者的差值随炭黑用量的增加而降低5、橡胶复合材料的热传导特性王友善等，橡胶复合材料的热传导特性研究，轮胎工业，1999年第19卷）图3以人造丝増强的橡胶基体材料的热导率与温度的关系曲线图4以尼龙和舉酣增强的樓胶基体材料的热导率与温度的主系曲线O.23J〔：agurV.25-1if.iWa.12202060.2240.2!&0,2120血h'¥£.M=E纤维橫向的人這丝帘线橡胶复合材料圏亍纤维横向的尼龙帘线橈腔复合材斜热导率与逞度的关系曲拔国6纤堆橫向的呆酯帘线穩胶复合材料掛目率£温焙的关至曲堆0图8纤维纵向的尼龙帘线樑腹复合豺料热导率与温庙的关系曲线-匚总m2|¥1L0纤璽珈向的人造輕甫卷椽腔豊含甘料由试验发现纤维横向的帘线橡胶复合材料的热导率在0.20~0.22W(m.K)-1之间,这基本上与橡胶材料的热导率相同,说明纤维增强橡胶复合材料的横向热导率由基体材料决定同时发现纤维增强橡胶复合材料的纵向热导率在0.30~0.33W(m.K)-1之间,远远大于纤维横向导热率。

这是因为在纵向上的传热纤维起了很大作用结论本文用准稳态法研究了橡胶及其纤维增强复合材料的热导率结果表明,橡胶复合材料的纤维横向热导率由橡胶基体决定;其纤维纵向热导率远远大于横向热导率另外,不论橡胶还是橡胶复合材料在所研究的温度范围内,其热导率与温度均呈线性关系。