多场耦合作用下橡胶密封材料失效机理研究

随着橡胶密封材料在化工、汽车、航空、航天以及武器系统等领域的广泛应用，其服役行为、服役可靠性、失效以及使用寿命等引起了广泛的关注。虽然国内外关于橡胶材料老化失效机理的研究很多，但是涉及老化所伴随的化学变化与宏观性能关联性的研究，以及多场耦合作用下失效机理的研究并不多见。本课题将开展橡胶密封材料老化降解化学反应机制与其宏观力学性能关联性的研究；综合考虑湿热、接触介质、预载荷等因素，揭示多场耦合作用下橡胶密封材料的失效机理；建立加速实验条件下活化能与温度之间的关系模型；综合考虑DLO（扩散限制氧化）效应、平衡测量等因素，在高温加速实验结果基础上，外推低温条件下橡胶材料的密封性能。本项目研究成果将为橡胶密封材料服役性能演化，提供一种新的理论模型，同时将为高性能、长寿命橡胶密封件的研制提供理论指导。

本项目以橡胶密封材料为研究对象，开展多因素耦合作用下橡胶密封材料失效机理研究，主要环境及工况为热、氧、湿、预载荷等耦合条件。通过实验研究及理论分析，建立了橡胶密封材料化学结构演化与力学性能之间的关系，揭示了多场耦合作用下的橡胶密封材料失效机理，完成了非阿累尼乌斯行为的捕捉、动力学公式的验证，建立了非阿氏行为表征的橡胶密封件服役寿命预测方法，并对橡胶密封件寿命预测理论进行验证分析。依托本项目，负责人参加了4次与本项目内容直接相关的国际会议，3次与本项目直接相关的国内会议及若干次国内交流，培养硕士研究生3名，发表文章5篇。依照基金中研究内容及目标，本项目按照要求完成了相关研究，达到了预期目标。