根据空间在轨抓捕服务的需求,针对PDMS和E30两种硅橡胶材料开展全柔性触手的材料制备和结构成型工艺研究,分析不同工艺参数对材料硬度及力学性能的影响。结果表明,随着固化温度的升高和固化时间的延长,两种材料的杨氏模量均逐步提高;随着固化剂占比的提高,杨氏模量呈先上升后下降的趋势。在此基础上,分别采用半固化和全固化工艺制备E30/PDMS/E30三明治结构的复合材料,结果表明半固化工艺所得样品具有明显的界面过渡层和较高的拉伸强度,其断裂伸长率达460%,性能优势突出。采用分析所得最佳工艺制备的气动柔性触手样品具有较好的运动特性——当气压为58 500 Pa时,触手的平均卷曲角速度为0.4 rad/s,最大达0.8 rad/s。本工艺研究结果为实现轨道目标物体的捕获提供了新的材料制备方法和思路。

对两种硅橡胶材料O形圈的载荷衰减规律进行了试验研究 ,结果发现 ,O形圈的载荷衰减规律与O形圈材料的性能有关 ;温度对O形圈的衰减规律也有很大影响 ,温度越高 ,O形圈的载荷衰减速度越快 .在试验的基础上对O形圈载荷衰减的理论模型进行了研究 ,采用无穷多个Maxwell模型并联的方式 ,找到了一个能较好地表示O形圈载荷衰减规律的模型 .

通过自然贮存老化试验,研究了硅橡胶密封圈的老化性能。对自然贮存17年和未老化的硅橡胶密封圈进行拉伸疲劳试验,并且使用衰减全反射红外光谱分析其老化机理。实验结果表明,随着应变幅值的增加,两种材料的疲劳寿命均呈显著降低的趋势,未老化的硅橡胶密封圈疲劳寿命比自然贮存17年的硅橡胶密封圈长。同时随着应变幅值的增加,两种材料疲劳寿命的差异逐渐减小。红外光谱测试结果表明,Si-C的伸缩振动峰、橡胶分子链中甲基和亚甲基对称和不对称伸缩振动强度降低,Si-O-Si的伸缩振动峰、O-H的伸缩振动峰、C-OH面内弯曲振动峰、C-O-C对称伸缩振动峰强度增加,说明硅橡胶密封圈在空气作用下发生缓慢的氧化作用,Si-C、C-H键断裂,产生Si-O和C-O键,从而导致其力学性能降低。

该文对发动机气缸垫片油水孔材料进行了研究。简要介绍了发动机汽缸垫片的类型,重点研究了金属橡胶圈垫片的结构、材料的选用、以及产品的性能。