[發(fā)明專利]一種橡膠表面氟化改性試驗裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310621293.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103630676A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張育增;柴蓉;宋建新;姜增輝;宋書漢;靜毅昕
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號: G01N33/44
• 分類號: G01N33/44
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種橡膠表面氟化改性試驗裝置，特別適用于提高橡膠密封件耐磨性能的表面氟化改性研究。橡膠試樣表面的氟化改性試驗裝置解決了如何對橡膠試樣在不同的溫度和壓力下進(jìn)行表面氟化改性的問題，可以研究溫度和壓強(qiáng)對表面改性的影響。

背景技術(shù)

橡膠，同塑料、纖維并稱為三大合成材料，是唯一具有高度伸縮性與極好彈性的高分子材料。橡膠的最大特征首先是彈性模量非常小，而伸長率很高。其次是它具有相當(dāng)好的耐透氣性以及耐各種化學(xué)介質(zhì)和電絕緣的性能。因此，橡膠常常作為密封元件使用。

橡膠密封件在運(yùn)行過程中，長期浸泡于液體介質(zhì)，材料表面性能必將受到影響，同時還往往受到液體介質(zhì)中氣體的作用，及其配副的摩擦作用，因此橡膠密封件的表面性能是衡量橡膠元件的重要指標(biāo)。橡膠密封元件在泄漏和密封這一對矛盾中扮演十分重要的角色，在人類征服自然的過程中不斷解決泄漏和密封問題是推動技術(shù)進(jìn)步、防止和減少環(huán)境污染的重要途徑。橡膠密封件的泄露主要是由于橡膠表面的耐磨性較差引起的，提高橡膠的表面耐磨性能的重要途徑是對橡膠表面的化學(xué)改性，其中氟化改性是效果較好的一種改性方式，但是直到目前為止還沒有一套針對橡膠表面氟化改性的試驗裝置。

為了進(jìn)一步研究在不同的工況下橡膠表面氟化改性的特點，進(jìn)而找到最為合理的改性條件使橡膠表面改性的效果更好，從而提高橡膠表面的耐磨性能，因此本發(fā)明設(shè)計了一種橡膠表面氟化改性試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種橡膠表面氟化改性試驗裝置，特別適用于提高橡膠密封件耐磨性能的表面氟化改性研究。橡膠試樣表面的氟化改性試驗裝置解決了如何對橡膠試樣在不同的溫度和壓力下進(jìn)行表面氟化改性的問題，可以研究溫度、流速及壓強(qiáng)對表面改性的影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種橡膠表面氟化改性試驗裝置，包括二氟化氙氣體發(fā)生器、橡膠表面氟化器、真空泵、電機(jī)、尾氣回收器和二氟化氙氣體回收器。

二氟化氙氣體發(fā)生器的出氣口通過第一輸氣管路與橡膠表面氟化器的進(jìn)氣口連接，二氟化氙氣體回收器的進(jìn)氣口通過第二輸氣管路與第一輸氣管路連接。在第一輸氣管路上裝設(shè)有壓力表、氣體流量計和第一節(jié)流閥。第二輸氣管路上裝設(shè)有第二節(jié)流閥。真空泵的進(jìn)氣口通過抽真空管路與橡膠表面氟化器的出氣口連接，真空泵由電機(jī)驅(qū)動。抽真空管路上分別裝設(shè)有第三節(jié)流閥和第四節(jié)流閥。抽真空管路通過第三輸氣管路與尾氣回收器的第一進(jìn)氣口連接。第三輸氣管路與抽真空管路的連接處位于第三節(jié)流閥和第四節(jié)流閥之間的抽真空管路段上。抽真空管路通過第四輸氣管路與尾氣回收裝置的第二進(jìn)氣口連接。第四輸氣管與抽真空管路的連接處位于第四節(jié)流閥與真空泵的進(jìn)氣口之間的抽真空管路段上。第四輸氣管路上裝設(shè)有第五節(jié)流閥。第三輸氣管路上裝設(shè)有第六節(jié)流閥。

二氟化氙氣體發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有第一電加熱板和固定支架，固定支架的下端與二氟化氙氣體發(fā)生器的殼體內(nèi)腔底壁固定連接。固定支架上設(shè)置有陶瓷容器，陶瓷容器內(nèi)放置有二氟晶體。橡膠表面氟化器的不銹鋼殼體由二個固定支架支撐。橡膠表面氟化器內(nèi)設(shè)置有第二電加熱板和橡膠試樣放置架，橡膠試樣放置架上放置有橡膠試樣。

尾氣回收器內(nèi)樹脂設(shè)置有不銹鋼管，不銹鋼管的上端通過蓋板上的進(jìn)氣口與第三輸氣管路連接。尾氣回收器內(nèi)裝有五氟化碘溶液。

二氟化氙氣體發(fā)生器的頂蓋上設(shè)有把手，頂蓋通過多個鎖緊螺釘與二氟化氙氣體發(fā)生器的殼體連接。

二氟化氙氣體回收器內(nèi)裝有五氟化碘溶液。二氟化氙氣體回收器的蓋板通過多個螺釘固定在二氟化氙氣體回收器的上端口處。

真空泵和電機(jī)固定在基座上。

二氟化氙氣體發(fā)生器的外殼體上設(shè)有第一溫度控制面板，橡膠表面氟化器的不銹鋼殼體上設(shè)有氣密封門和第二溫度控制面板。

二氟化氙氣體回收器的蓋板上設(shè)有蓋板把手，二氟化氙氣體回收器的蓋板用多個螺釘固定在二氟化氙氣體回收器的上端口處。

本發(fā)明的工作原理和工作過程，對照試驗裝置的主視圖（圖1）、俯視圖（圖2）和剖視圖（圖3），說明橡膠試樣放置于橡膠試樣放置架上，將其處于橡膠氟化裝置中，通入一定流量的二氟化氙氣體對橡膠試樣進(jìn)行表面氟化改性的具體步驟如下：

第一步：將橡膠試樣放置在橡膠表面氟化裝置中。首先打開橡膠表面氟化裝置的氣密門，可以看到橡膠試樣放置架焊接在橡膠表面氟化裝置的不銹鋼罐體中，其下部安裝了橡膠表面氟化裝置的加熱板，將橡膠試樣均勻地放置在橡膠試樣放置架上，關(guān)閉氣密門，并將其鎖緊。