氮气是一种化学性质稳定的惰性气体,作为轮胎填充气体,可以有效防止轮胎内衬层和橡胶因氧化而出现的弹性、强度降低和龟裂等老化现象,同时也能避免对金属成分的腐蚀,从而大大的程度减轻轮辋生锈的状况,延长轮胎的使用寿命。
胎压是影响汽车行驶平稳性和油耗大小的重要因素。胎压过高会导致汽车运行不平稳,而且容易爆胎,而胎压过低则会增加油耗。维持稳定的胎压,除了与轮胎初始充填氮气量有关外,还与使用过程中轮胎对氮气的保存能力有关。其中,对氮气的阻隔性能是评价轮胎保存氮气能力的重要因素。较高的氮气阻隔性能可以降低轮胎内氮气向环境中的渗透量,使轮胎内的氮气量长时间维持在初始水平。
本文介绍了氮气在轮胎充气中的应用,包括其防止轮胎氧化腐蚀、保持胎压平稳等优点。本文采用压差法原理测试了轮胎橡胶的氮气透过量,并介绍了试验原理、适用范围、试验过程等相关内容,旨在为监测轮胎对氮气的阻隔性能提供参考。
关键词:氮气透过量、氮气阻隔性能、轮胎、橡胶、压差法气体渗透仪
测试仪器
GTR-V3压差法气体透过率测试仪
试验原理
压差法原理是指通过使试样两侧保持一定压力差来实现气体的渗透过程。设备的测试腔被装夹的试样分成上、下两个腔,上腔为高压腔,充填一定压力的试验气体,下腔为低压腔,通过抽真空形成低压环境,上腔气体在压力差的作用下,由上腔通过试样渗透到下腔,下腔的体积是恒定的,渗透的气体会引起腔内压力的变化,当达到渗透平衡时,下腔内压力随时间的变化成线性关系,通过监测下腔内压力的变化情况可得到试样的气体透过量及相关参数。
适用范围
(1) 气体透过率测试仪用于多种薄膜、片材试样在各种温度下的气体透过率、渗透系数、溶解度系数、扩散系数的测试。薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料;片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料,如PP片材、PVC片材、PVDC片材。
(2) 气体透过率测试仪还可扩展到航空航天用材料、纸及纸板、漆膜、玻纤布、玻纤纸、化妆品软管片材、各种橡胶片材等材料的透气性测试。
(3) 气体透过率测试仪适用于多种气体的透过率测试,如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、空气等。
试验过程
(1) 从待测轮胎橡胶样品表面裁取3片直径为97 mm的试样。
(2) 在3个测试腔周边均匀涂抹一层真空油脂,并分别在渗透区域内放置直径65 mm的滤纸。将试样放置到测试腔上,并去除试样与测试腔间的气泡。闭合上腔,并用固定结构夹紧。
(3) 在控制软件上设置试验温度、试验湿度、试样名称、试验模式等参数信息,打开真空泵、水浴控温装置、氮气气源,点击试验选项,试验开始。设备根据程序及设定参数自动进行试验,并在试验结束后报告试验结果。