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1、ZN系列粘弹性阻尼材料的性能及应用赵云峰(航天材料及工艺研究所北京100076)文摘全面介绍了航天材料及工艺研究所开发的ZN系列阻尼材料的物理机械性能和阻尼性能及其特性,并通过对若干应用实例的介绍,说明ZN系列阻尼材料的应用现状。关键词粘弹性,阻尼材料,丁基橡胶,硅橡胶PropertiesandApplicationsofZNSeriesViscoelasticDampingMaterialsZhaoYunfeng(AerospaceResearchInstituteofMaterialsandProcessingTechnologyBeijing100076)AbstractThispape
2、rwillgiveacomprehensiveintroductionoftheZNSeriesdampingmaterialsdevelopedbyARIMTandalsoabriefdescriptionofseveralapplicationexamplesinvariousdampingstructures。KeywordsViscoelastic,Dampingmaterials,Isobutylene2isoprenerubber,Siliconerubber1前言构,从而可以在特定的温度和频率下具有所需的弹现代军事工业技术的飞速发展促进了阻尼减振性模量和损耗因子。粘弹性阻尼材料是
3、一种兼有粘技术的发展和广泛应用。20世纪60年代以来,以性液体和弹性固体物理特性的材料。纯粘性体在受粘弹性阻尼材料为基础的阻尼减振技术得到了长足力状态下具有损耗能量的能力,而不能储存能量,粘的发展。目前粘弹性阻尼材料及其制品设计技术已弹性材料的特性则介于两者之间。高分子材料是工广泛应用于各种火箭、导弹、卫星、军用及民用飞机、程上应用最为广泛的粘弹性材料。高聚物处于低温舰船和车辆上的仪器仪表、导航设备和电子系统等度(或高频率)的玻璃态时,模量高,损耗因子小;处的振动控制及噪声控制,已成为航空航天工程中必于高温度(或低频率)的橡胶态时,其模量比玻璃态不可少的关键技术之一。航天材料及工艺研究所是小3
4、～4个数量级,损耗也减小;介于这两者之间的国内最早开展粘弹性阻尼减振材料研制及其应用技是玻璃化转变区,或称粘弹态,此时模量急剧下降,术研究的单位之一。经过20余年的努力,研制的粘损耗因子出现一个峰,粘弹性阻尼材料就工作在粘弹性阻尼材料已经系列化,广泛应用于我国运载火弹态这一区间内。箭、战略战术导弹及卫星等航天产品及其他军用和3ZN系列粘弹性阻尼材料的种类及其性能民用工业产品。本文着重介绍20余年来研制的ZN阻尼材料的性能在很大程度上决定了粘弹性阻系列阻尼材料的性能及其应用情况。尼结构的减振效果。20多年来,为了满足不同航天2粘弹性阻尼材料的基本特性产品上不同环境条件的需要,航天材料及工艺研究作
5、为目前应用最为广泛的一种阻尼材料,粘弹所先后开发了丁基橡胶及硅橡胶系列阻尼材料、压性阻尼材料可以在相当大的范围内调整其成分及结敏型系列阻尼材料、橡胶塑料共混型阻尼材料等,共收稿日期:2000-06-12赵云峰,1964年出生,高级工程师,主要从事高分子材料的研究工作宇航材料工艺2001年第2期—19—有40多个牌号。阻尼处理的阻尼夹芯层,当它用作阻尼夹芯层时,可3.1以丁基橡胶和硅橡胶为基础的共混型阻尼材用模具直接硫化成所需厚度和形状的阻尼板,也可料的性能用硫化好的符合厚度要求的阻尼板,经冲切或剪裁丁基橡胶、硅橡胶及某些树脂组成的共混体系拼接成所需的复杂几何形状,供作阻尼夹芯层用。混溶性较好,
6、且共混体系Tg温度和树脂用量之间有这些阻尼材料本身不具有自粘性,用作阻尼夹芯层[1]定量关系,所以通过配方调整可以得到一系列的粘时,需用胶粘剂进行粘接。弹性阻尼材料,其物理力学性能和阻尼性能如表1ZN系列阻尼材料具有优良的耐老化性能。所示。这些阻尼材料既适用于压制各种阻尼器、阻ZN—1阻尼材料在室内自然贮存条件下,经50个月尼垫等隔振元件,也适用于压制各种不同厚度的阻后测试的性能见表2。从表中可见其性能无明显变尼板,其中ZN—1等阻尼材料特别适用于用作约束化。表1ZN系列阻尼材料的主要性能Tab.1PropertiesofZNseriesdampingmaterials材料拉伸强度扯断伸长率扯
7、断永久变硬度温度宽度最大阻尼βmax对应的βmax对应的剪切阻尼系数剪切模量牌号(≥)/MPa(≥)/%形(≤)/%(ShoreA)ΔT①/℃系数β①温度①/℃模量①β①(≥)G′①(≤)/MPa0.7maxG′/MPaZN—11.55003530±5-16～501.4～1.5153.21.12.0ZN—1A1.55003530±5-15～40③1.2～1.6③0～10③2.5±1.5③0.7±0
