一種導(dǎo)電橡膠的彈性模量獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)電橡膠彈性模量檢測(cè)技術(shù)，特別是一種導(dǎo)電橡膠的彈性模量獲取方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電磁波屏蔽密封材料需求不斷擴(kuò)大。導(dǎo)電橡膠作 為復(fù)合導(dǎo)電高分子材料中的一種，是以橡膠彈性體為基體加上導(dǎo)電填料制成，既保留了基 體橡膠的彈性，又具有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電性。
[0003] 導(dǎo)電橡膠中的彈性體既可以是通用橡膠，也可以是聚氨酯、硅橡膠和氟硅橡膠等 特種橡膠。
[0004] 導(dǎo)電橡膠制品已廣泛地用于航天、飛機(jī)制造和機(jī)械制造業(yè)、醫(yī)學(xué)、電氣及電子工 業(yè)，可作為傳感器、電阻器、加熱器、弱電流的整流系統(tǒng)等，也可用于電子儀表和系統(tǒng)的電屏 蔽和防漏電，以及用來生產(chǎn)防靜電的其它許多制品。
[0005] 抗電磁干擾用屏蔽橡膠是密封件市場(chǎng)中發(fā)展最快的一部分，越來越多的被用于電 子與通訊設(shè)備及裝置上?？闺姶鸥蓴_屏蔽導(dǎo)電橡膠也已應(yīng)用于高度完整的商用電子，計(jì)算 機(jī)、通訊、醫(yī)療設(shè)備。其中，電磁相容性EMC和EMI的電磁防護(hù)被認(rèn)為是至關(guān)重要的兩個(gè)因 素，其典型的應(yīng)用領(lǐng)域是通訊設(shè)備、微波無線電設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的電磁屏蔽。
[0006] 導(dǎo)電橡膠的力學(xué)變形情況會(huì)直接影響電子設(shè)備的電磁屏蔽效果，影響電子產(chǎn)品的 使用特性，以及能否通過民品或軍品嚴(yán)格的電磁兼容測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
[0007] 彈性模量是導(dǎo)電橡膠這種復(fù)合材料重要的參數(shù)之一。然而，在大多數(shù)情況下，導(dǎo)電 橡膠的彈性模量是不被告知的。而且，導(dǎo)電橡膠的彈性模量是與橡膠的材料組成、工作環(huán)境 等因素有關(guān)，不是一個(gè)恒定值。
[0008] 從宏觀角度來說，彈性模量是衡量導(dǎo)電橡膠抵抗彈性變形能力大小的度量，從微 觀角度來說，則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反映，凡影響鍵合強(qiáng)度的因素均能影響 材料的彈性模量。
[0009] 關(guān)于普通橡膠彈性模量的測(cè)量方法GB/T 7757-2009/IS0 7743 :2007《硫化橡膠 或熱塑性橡膠壓縮應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》中予以了規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了三種測(cè)定方法： [0010] 方法A是將標(biāo)準(zhǔn)試樣與金屬板加潤(rùn)滑劑相配進(jìn)行測(cè)試（對(duì)圓柱體的端面橫截面為 受力面進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)）。
[0011] 方法B和方法A相似，只有試樣組件的配合方式不同，也是對(duì)圓柱體的端面橫截面 為受力面進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。
[0012] 方法C使用產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分并且金屬板經(jīng)潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑。對(duì)于異型件，應(yīng)使用 50mm~IOOmm長(zhǎng)作為試樣（如果有必要增加力的讀數(shù)，也可一起使用兩條這種異型件）。對(duì) 于內(nèi)徑50_~IOOmm的環(huán)狀產(chǎn)品，可使用整個(gè)產(chǎn)品。對(duì)于小產(chǎn)品，可將多個(gè)產(chǎn)品并排平行 放置進(jìn)行試驗(yàn)，以增加力的讀數(shù)。
[0013] 由上述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試過程可以看出，A、B方法只適用于端面軸向壓縮且截面形狀不發(fā) 生變化的橡膠壓縮情況。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)電橡膠有很多情況下受到的是徑向非均勻 性壓縮，（如圖1所示）導(dǎo)電橡膠在徑向壓縮時(shí)，其受力與軸向壓縮時(shí)并不相同。此時(shí)，試 件從上到下的截面形狀與尺寸不相同，故而并不能夠簡(jiǎn)單地套用標(biāo)準(zhǔn)彈性模量試驗(yàn)中的彈 性模量數(shù)據(jù)。徑向壓縮時(shí)，在受力方向上的導(dǎo)電橡膠截面為變化的長(zhǎng)方形，徑向壓縮和軸向 壓縮體現(xiàn)出的變形與受力特征差異非常大，所獲取的彈性模量差異也很大，是兩種完全不 同的壓縮方式。
[0014] 如果采用C法，所測(cè)試導(dǎo)電橡膠的尺寸受到限制，如果我們采用的導(dǎo)電橡膠條的 尺寸偏小，變形量最小可能達(dá)到百分之一毫米級(jí)別。此時(shí)施加在試樣上面的力會(huì)因?yàn)榱恐?太小而無法顯示。
[0015] 所以，傳統(tǒng)的彈性體A、B、C測(cè)試方法對(duì)于獲取徑向壓縮的導(dǎo)電橡膠彈性模量都不 適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)電橡膠的彈性模量獲取方法，以便為導(dǎo)電橡 膠力學(xué)仿真、電磁兼容仿真測(cè)試等工作提供技術(shù)支持。
[0017] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種導(dǎo)電橡膠的彈性模量獲取方法，至少包括如下 步驟：
[0018] -、建立已知參數(shù)導(dǎo)電橡膠的彈性模量庫
[0019] (1)獲取不同直徑導(dǎo)電橡膠的受力與變形數(shù)據(jù)；
[0020] (2)描述不同直徑的導(dǎo)電橡膠受力與變形曲線；
[0021] (3)判斷線段是否需要采用分段一次多項(xiàng)式插值法外推橡膠條的受力值；需要繼 續(xù)步驟（4);不需要轉(zhuǎn)步驟（5);
[0022] (4)采用分段一次多項(xiàng)式插值法外推導(dǎo)不同給定直徑的橡膠條的受力值；
[0023] (5)依據(jù)彈性模量公式：
[0024] '^=·-
[0025] 計(jì)算線性段的彈性模量；
[0026] 式中：〇 -單位面積上承受的力；ε -外力作用下的相對(duì)形變；定義工程中實(shí)用 的彈性模量，即：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上導(dǎo)電橡膠受到的壓縮力與相對(duì)形變的比；
[0027] (6)將測(cè)量值存入存貯器；
[0028] 二、根據(jù)建立的數(shù)據(jù)庫查詢需要的導(dǎo)電橡膠彈性模量值
[0029] (7)輸入相同參數(shù)不同直徑導(dǎo)電橡膠的直徑值；
[0030] (8)輸入所述導(dǎo)電橡膠位移值；
[0031] (9)根據(jù)導(dǎo)電橡膠的直徑值和位移值在存貯器中查找區(qū)間；
[0032] (10)采用分段一次多項(xiàng)式插值法外推導(dǎo)給定直徑的橡膠條的受力值；
[0033] (11)依據(jù)彈性模量公式：
[0034] 廠二二 ε
[0035] 計(jì)算給定直徑橡膠條的彈性模量。
[0036] 所述的步驟（1)是利用測(cè)力計(jì)和位移測(cè)試裝置，實(shí)測(cè)導(dǎo)電橡膠樣品的壓縮受 力-變形數(shù)據(jù)。
[0037] 所述的步驟（4)采用分段一次多項(xiàng)式插值法是通過如下方法實(shí)現(xiàn)：每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn) 連成一條直線，介于兩點(diǎn)之間的截面直徑對(duì)應(yīng)導(dǎo)電膠條受力值應(yīng)當(dāng)在這條直線上，通過該 折線得到任意直徑d導(dǎo)電膠條對(duì)應(yīng)的受力值F。
[0038] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0039] 1)設(shè)計(jì)流程明確，易于操作；
[0040] 2)對(duì)于導(dǎo)電橡膠條在非均勻的徑向壓縮情況下（例如導(dǎo)電橡膠條在安裝槽中發(fā) 生的徑向壓縮），本發(fā)明給出符合工程實(shí)際的導(dǎo)電橡膠彈性模量獲取方法；
[0041] 3)對(duì)于未作測(cè)試的導(dǎo)電橡膠試件可依據(jù)本發(fā)明提供的方法外推獲得導(dǎo)電橡膠彈 性模量數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0042] 下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0043] 圖1導(dǎo)電橡膠徑向壓縮時(shí)的剖面圖；
[0044] 圖2本發(fā)明實(shí)施例流程圖；
[0045] 圖3鋁鍍銀導(dǎo)電橡膠條受力-壓縮曲線；
[0046] 圖4壓縮量為25 %的不同直徑導(dǎo)電橡膠受力值；
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