硅油的阻尼作用及研究探讨
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硅油是一种液体聚有机硅氧烷,具有优异的耐高低温性、化学稳定性、抗剪切性、粘温特性和高压缩性。 以硅油为基础的减振产品广泛应用于电子电气设备、高层建筑、桥梁和武器平台等领域。 国外已申请了大量相关专利,但国内这方面的研究还比较少。
硅油基阻尼液的阻尼性能在较宽的温度和频率范围内稳定,这就要求硅油具有较小的粘温系数。 为了进一步提高硅油的阻尼性能,往往需要添加一定量的填料以增加粘度。 加入的填料要求在硅油中保留较长时间而不沉淀,要求阻尼液的粘度在一定的剪切速率范围内变化很小。
随着温度的升高,高粘度甲基硅油的粘度变异系数随着粘度的增大而增大。 另外,随着温度的升高,甲基硅油的粘度在低温段变化较大,而在高温段变化则越来越小。 因此,甲基硅油是一种适合在较高温度下使用的阻尼材料。 甲基硅油的摩尔质量和分布对其粘温性能的影响。 甲基硅油的粘温系数并不一定随着粘度的增大而增大。 当甲基硅油的粘温系数相同时,粘度高的硅油摩尔质量分布较宽。 甲基硅油的粘温系数随着摩尔质量的增加而增大,这是矛盾的,但事实上,由于一般甲基硅油的摩尔质量具有一定的分布,是多分散的,这说明粘温系数 粘温系数与摩尔质量的分布也有相关,但粘温系数与摩尔质量分布的关系还有待进一步研究。 因此,可以采用不同粘度的甲基硅油按照不同的配比配制出所需粘度的较低粘温系数的甲基硅油作为阻尼液的基础油。
为了进一步提高阻尼液的阻尼性能,需要在甲基硅油中添加一定量的稠化填料。 常用的填料包括碳酸钙、硅藻土、白炭黑和聚甲基倍半硅氧烷粉末。 关于非硅系填料对阻尼液的增粘效果,超细碳酸钙对甲基硅油的增粘效果最好,这与超细碳酸钙较大的比表面积密切相关。 但即使采用超细碳酸钙作为增稠剂,当储存时间超过60天时,仍然会出现甲基硅油的沉淀和分层现象,因此这些填料并不是最适合用于增稠硅油。
硅填料二氧化硅对阻尼液性能的影响。 阻尼液的阻尼性能在不同的剪切速率下应保持稳定,这就要求阻尼液的粘度在一定的剪切速率范围内变化很小。 转子转速对不同二氧化硅和甲基硅油基料阻尼液动力粘度的影响
结论:采用不同粘度的甲基硅油可以制备出具有较低粘温系数的所需粘度的甲基硅油,并且采用聚甲基倍半硅氧烷粉体可以制备出在一定剪切速率范围内阻尼性能稳定的硅油阻尼液。