燃氣裝置橡膠密封件使用壽命預估研究

許 濤，池旭輝，朱學珍，封學華

(1.海軍裝備部，西安 710025；2.中國航天科技集團公司四院四十二所，襄陽 441003)

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燃氣裝置橡膠密封件使用壽命預估研究

許 濤1，池旭輝2，朱學珍2，封學華2

(1.海軍裝備部，西安 710025；2.中國航天科技集團公司四院四十二所，襄陽 441003)

為預估某燃氣裝置硅橡膠密封件的使用壽命，提出了一種不需要先驗參數和模型、完全依賴實驗數據的橡膠密封件壽命預估新方法。新方法以結構氣密性測試判定失效、以壓縮永久變形曲線平移搭接成主曲線的唯象方法確定加速系數。研究結果表明，該密封件各溫度下壓縮永久變形與時間的雙對數曲線呈線性，曲線斜率與溫度的關系在加速試驗溫度范圍內存在轉折點；在轉折點兩邊，可用不同的WLF方程描述。根據壓縮永久變形測試結果，采用曲線平移搭接成主曲線的方法，內插得到密封件125 ℃相對于25 ℃的加速系數為181.3。通過模擬試驗工裝高溫加速氣密性監測試驗，確定125 ℃下密封件裝配于燃氣裝置中的使用壽命大于43 d。根據加速系數，該密封件常溫使用壽命預估值大于21 a。

物理化學；密封件；硅橡膠；高溫加速試驗；壓縮永久變形；失效；氣密性測試；使用壽命

0 引言

橡膠密封件的使用壽命評估，國內有行業標準HG/T 3087—2001[1]。近年常見采用該標準評估橡膠密封件使用壽命的研究工作報道[2-3]。該標準按照傳統的高溫加速老化試驗方法，按照式(1)描述材料永久變形c與時間t的關系：

ln(1-c)=a+b·tα

(1)

其中，指數項α與材料特性有關，為經驗參數。應用Arrhenius方程擬合式(1)斜率b與溫度的關系，外推常溫下(1-c)的變化速率，對照事先確定的永久變形臨界值c0，預估密封件壓縮狀態下的常溫使用壽命。……