编号：XJHY00305

篇名：炭黑增强对橡胶复合材料温度相关力学行为的影响

作者： 李旭[1] ;周鼎亮[1] ;李梁[1] ;李子然[2]

关键词： 炭黑增强 橡胶材料 力学行为 温度效应

机构： [1]武汉理工大学工程结构与力学系,湖北武汉430070; [2]中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥230027

摘要： 利用含温度箱的自动网格法测试系统,对不同炭黑含量的橡胶复合材料开展不同温度下的超弹性性能试验,考察了炭黑增强对其温度相关力学行为的影响。结果表明,温升过程中炭黑颗粒对橡胶基体的增强作用在逐渐减弱,与之相关的内能弹性效应也逐渐减小,加上橡胶基体本身的熵弹性效应,这两者共同决定了炭黑增强胶料会随着温度的升高＂先变软后变硬＂,而非如纯胶料般随着温度的升高直接变＂硬＂。换言之,温度变化对颗粒与基体间相互作用造成的影响,使得炭黑增强橡胶的温度相关力学行为比不含炭黑的纯橡胶更为复杂。另外,依据试验研究的结果,本文还推导了修正八链模型的温度相关显式表达式,它能较好地表征胶料超弹性力学行为与温度的相关性。