Ang koponan ng University of Tennessee ay bumuo ng bagong paraan upang tingnan at hulaan ang mga bahid ng goma

Knoxville, TN – Ang isang bagong paraan upang matiyak ang pagkakapare-pareho at kalidad sa paggawa ng goma, na binuo ng isang pangkat ng pananaliksik mula sa University of Tennessee, Knoxville, at Eastman, ay malamang na magpakita ng tunay na epekto sa mundo sa materyal na pagpapanatili at tibay para sa mga produkto tulad ng kotse gulong.

Habang ang mga consumer sa U.S. at sa buong mundo ay lalong nagiging insentibo sa mga de-kuryenteng sasakyan at malayo sa pag-asa sa fossil-fuel, ang mga kasalukuyang gumagamit ng EV ay natuklasan ang isang hindi inaasahang isyu sa pagpapanatili. Dahil sa kumbinasyon ng mas mataas na timbang at mas mataas na torque, ang mga EV ay naglalagay ng higit na presyon sa mga karaniwang gulong, na nagiging sanhi ng mga ito na bumaba ng 30% na mas mabilis kaysa sa mga gulong sa mga internal-combustion na sasakyan.

Si Fred N. Peebles Professor ng UT at IAMM Chair of Excellence Dayakar Penumadu, kasama ang electrical engineering graduate student na si Jun-Cheng Chin, postdoctoral researcher na si Stephen Young at tatlong Eastman scientist, kamakailan ay naglathala ng pananaliksik na naglalayong lutasin ang isa sa mga pinakakaraniwang hamon ng paggawa ng goma: pagtukoy ng mga bahid sa materyal.

Ang goma ay naglalaman ng mga additives tulad ng zinc oxide at sulfur na gumagana upang mapabuti ang lakas, pagkalastiko at iba pang mga kanais-nais na katangian. Kapag ang mga sangkap ay hindi ipinamahagi nang pantay-pantay sa isang produktong goma gaya ng gulong ng kotse, ang materyal ay maglalaman ng mga depekto na nagiging sanhi ng pagkasira ng produkto nang maaga.

"Kung ang mga sangkap tulad ng sulfur ay hindi nakakalat nang maayos, na bumubuo ng mga lokal na hard spot," sabi ni Penumadu. "Ang matigas na bagay na iyon ay umaakit ng maraming mekanikal at thermal stress, na nagpapabagal sa materyal nang maaga."

Kahit na ang isang depekto sa lapad ng isang buhok ng tao ay maaaring mabawasan ang haba ng buhay ng isang malaking bahagi ng goma tulad ng isang gulong ng kotse.

"Na humahantong sa kaligtasan at mga epekto sa ekonomiya," sabi ni Penumadu.

Ang pagtukoy at pag-aaral ng mga naturang kapintasan—isang larangan na kilala bilang fracture mechanics—ay kritikal sa pag-unawa kung paano gaganap ang materyal. Ngunit ang paghahanap ng gayong mga kapintasan bago sila magdulot ng mga problema ay isang isyu na matagal nang sumasalot sa industriya ng goma.

"Ang kasalukuyang diskarte sa industriya ay upang gupitin ang isang maliit na sample ng goma, pagkatapos ay obserbahan ito sa ilalim ng isang optical mikroskopyo," sabi ni Penumadu. "Hindi lamang ito nakakapagod at mapanira, ito ay hindi mapagkakatiwalaan. Nangangailangan ka nitong hulaan muna kung saan, sa isang opaque na sample, kailangan mong suriin kung may mga hindi pagkakapare-pareho."

Bilang karagdagan, ang mga optical microscope ay hindi makakapag-iba sa pagitan ng mga bahagi ng goma—halimbawa, ang sulfur at zinc oxide ay parehong lumalabas bilang mga puting specks.

Nalampasan ng pangkat ni Penumadu ang isyung ito sa pamamagitan ng paglipat mula sa optical analysis patungo sa X-ray computed tomography. Ang mga X-ray na dumadaan sa sample ay nakakalat at naa-absorb nang iba depende sa mga materyales na hinahampas nito. Ang isang computer ay muling gumagawa ng isang digital 3D na modelo ng interior ng goma.

"Ito ay isang napakahalagang punto," sabi ni Penumadu. "Hinahayaan kami ng XCT na makita ang loob ng materyal nang hindi invasive, at makikita talaga namin ang pamamahagi ng bawat bahagi."

Ang paggamit ng bagong pamamaraang ito ay nagpapataas sa kakayahan ng industriya ng goma na tingnan at hulaan ang mga bahid at sa huli ay hahantong sa mas pare-parehong kalidad at mas matagal na mga produktong goma.

Noong Oktubre, natanggap ng koponan ang 2021 Publication Excellence Award mula sa Journal of Rubber Chemistry and Technology para sa kanilang groundbreaking na papel, "Sulfur Dispersion Quantitative Analysis sa Elastomeric Tire Formulations sa pamamagitan ng Paggamit ng High Resolution X-Ray Computed Tomography", na tumatalakay sa bagong pamamaraan ng XCT at kanilang mga natuklasan sa pananaliksik.

#rubber parts、#rubber product、#rubber seal、#rubber gasket、#rubber bellow、#custom rubber part、 #automotive rubber parts、#rubbe compound、#rubber bushing#Silicone rubber parts、#Custom silicone parts、#rubber hose