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第卷第期特种橡胶制品. .
年月
确定和优化轮胎硫化时间的方法
姚钟尧
华南理工大学材料学院高分子系,广州
摘要:热电偶轮胎硫化测温法简称测温法是目前最通行的确定和优化轮胎硫化时间的方法。全面、完整和
系统地介绍和讨论了热电偶测温原理和热电偶的选择、硫化程度计算的阿累尼乌斯公式、表观硫化反应活化能
的测定原理、方法和注意事项、热电偶测温轮胎和其他测温准备及现代化的轮胎硫化测温仪的特征和功能。
关键词:轮胎;橡胶厚制品;硫化;测温法;热电偶;测温仪
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
轮胎是一种典型的橡胶厚制品,其构成材料用于较小型轮胎如轿车轮胎和轻型载重轮胎;
多样橡胶、纤维、钢铁和它们之间的复合物,形当前的轮胎硫化测温仪已能自动完成硫化测
状复杂。橡胶是热的不良导体。轮胎硫化是一个温和硫化计算的所有任务,轮胎硫化测温变成了
非稳态的传热过程,热边界也非单一,轮胎内部存快捷和轻松的事情;不需像气泡点法那样要多
在温度变化和分布,同样,硫化程度也存在变化和次反复硫化、解剖分析,测温法少则次,多则,
分布。因此,组成轮胎的各部件胶料的硫化仪曲次便可确定轮胎的硫化时间;使用历史久
线特性时间,诸如。。等,不能直接作为轮胎的硫远,人们比较熟悉。
化时间。确定轮胎合适的硫化条件硫化温度与以热电偶作为温度传感器的热电偶轮胎硫化
硫化时间,特别是后者,是轮胎工艺技术人员必测温技术是最常用的测温法,这种技术实际上包
须面对和解决的问题。括硫化测温和硫化计算部分,本节将介绍这种
确定轮胎硫化时间的方法,除了未公开披露技术的原理、方法和仪器。
的高新技术以外,国内外常用热电偶轮胎硫化测
热电偶
温法简称测温法、气泡点法
和这种方法的结合。热电偶是温度传感器。条不同金属导线连
无论用哪种方法确定轮胎硫化温度与硫化时接在一起的时候,便产生一电压,见图。
间这个条件,应当做到:至少在轮胎硫化最是连接点处温度的函数,其大小可直接用作温度
缓慢的部位往往是最厚的部位必须保证达到正
的直接量度,因此也被叫做热电势,这样连接
硫化;轮胎硫化启模后,离开硫化机冷却期间,
的一对导线被叫做热电偶。其中,铜一铜镍或叫
在相当长的一段时间内,其内部温度相当高,硫化
康铜热电偶,也叫型热电偶;镍铬一铜镍热电
反应还在进行,存在后硫化效应。必须利用后硫
偶,也叫型热电偶;铁一铜镍热电偶,也叫型
化效应,这样既避免过硫化又节能;最理想的
电热电偶。
状况是在硫化结束时,轮胎各部位胶料均获得最
仔细分析图,如果想测量热电偶端线之
佳硫化程度,同步达到正硫化。
间的电压,便会碰到复杂因素,由于它的开放端与
测温法和气泡点法相互比较,测温法自有其电位差计的终端连接,当热电偶导线连接到电位
特点:依据相关的化学反应原理和数学方法计
差计的终端处时,事实上生成了附加的热电偶;如
算和确定;适用于任何种类和规格的轮胎,对
果电位差计的终端接线柱是铜,铜导线与铜接线
大规格和高成本的轮胎更有效气泡点法通常只
柱的铜/铜连接不产生电压,没问题;而铜镍导线
与铜接线柱的铜镍/铜连接便生成与热电偶连接
收稿日期:——
作者简介:姚钟尧一,男,华南理工大学副教授,主要从事高点相反的电压,复杂因素掺杂进来了,这时的电压
分子材料的教学工作。测量反映的是热电偶连接点处温度与电位差计终
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矩姚钟尧确定和优化轮胎硫化时间的方法
电位差计不是等于,借助冰点的附加电压测量的电压是
涉及冰点连接点处温度为℃的温度,“冰点连
接”叫做参比端温度为℃。
电位差计
图热电偶测温原理电路图
端接线柱处温度之间的温差,并非单纯是热电偶
连接点处的温度。克服这个问题的一种方法是将
铜镍/铜电位差计连接置为已知温度℃冰点,
见图,之所以选择℃是因为可用冰浴精密产生图参比端为℃的热电偶连接
和控制它。应当理解,在冰浴中的连接点的电压
表铜一铜镍热电偶分度表
参比端为℃
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特种橡胶制品第卷第期
热电偶热电势和温度的关系是用它的分度公表铜一铜镍型热电偶的参考
式和根据分度公式计算的分度表来描述的。函数及其逆函数的系数
通常见到的热电偶热电势一温度关系的分度参考函数参考函数的逆函数
表,都是相对于参比端温度为℃而言的。将热温度范围:℃~℃
电偶的热电势和温度的对应关系列成的表格称为温度范围:~℃热电势范围:..
.⋯. ⋯
热电偶的分度表。每种型号热电偶分度表可包括
.× —. ×
种形式:第种形式为分度表,即热电
.× ——.× —
势作为温度的函数分度