金属橡胶材料调研

1、新材料调查之金属橡胶你能否想象，有一种材料既可以像橡胶一样弯曲和拉伸，你能否想象，有一种材料既可以像橡胶一样弯曲和拉伸，又可以像金属一样导电？又可以像金属一样导电？17 17 张嘉悦张嘉悦金属橡胶概述01金属橡胶是一种多孔的功能性结构阻尼材料，是由不锈钢金属丝经过选丝、绕丝、拉伸、毛坯编织和模压成型、清洗等过程制作而成。因其宏观上具有类似橡胶的大分子结构和弹性，又是全金属全金属制品制品，因此称为“金属橡胶”。金属橡胶的概念金属？ 橡胶？01020304耐高温、大温差、抗辐射及腐蚀环境耐高温、大温差、抗辐射及腐蚀环境。承载能力高，耐疲劳，无老化现象，使承载能力高，耐疲劳，无老化现象，使用寿命和存

2、储时间长。用寿命和存储时间长。可满足阻尼、减振、密封、过滤、节流阻尼、减振、密封、过滤、节流等等需求，是特殊工况下普通橡胶产品和其他多孔材料制品的最佳替代品。其性能指标具有可设计性。其性能指标具有可设计性。通过改变不同的工艺参数和方法，可以制备具有不同结构尺寸和性能特点的金属橡胶制品。05适用于航空航天国防、武器装备、石油航空航天国防、武器装备、石油化工等化工等各个领域，具有军民两用的鲜明特点。材料材料特性特性金属橡胶制作工艺02010203060504选择金属丝选择金属丝绕制螺旋卷绕制螺旋卷定螺距拉伸定螺距拉伸后期处理后期处理冲压成型冲压成型编织毛坯编织毛坯制作工艺制作金属橡胶的金属丝原材料

3、,要求具有较高的弹较高的弹性、较好疲劳性性、较好疲劳性能、耐腐蚀性、能、耐腐蚀性、抗氧化性等抗氧化性等。根据丝径、构件的工况与尺根据丝径、构件的工况与尺寸等确定螺旋卷的直径。寸等确定螺旋卷的直径。金属橡胶主要应用于航空航天领域,多为小型件、微型件,故螺旋卷直径一般在0.5mm1.2mm范围。金属橡胶零件尺寸、孔隙度和机械性能很大程度上与编织工艺有关。孔隙尺寸的稳定性和孔隙沿整体材料体积分布的均匀性是金属橡胶材料的基本特性。毛坯须在冲模中经冲压达到所要求的几何外形和性能,冲压压力一般为10MPa25MPa。冲压是经多冲压是经多次循环加压情况下完次循环加压情况下完成的成的,以保证金属橡胶以保证金属

4、橡胶构件的尺寸与性能稳构件的尺寸与性能稳定性定性 。定螺距拉伸以利定螺距拉伸以利于编织毛坯以及于编织毛坯以及压制成型。压制成型。清洗：对于弹性阻尼件，要采用超声波清洗;热处理：为消除制作过程的冷作应力及调整制件的硬度和塑性，要对制件进行热处理;保护膜：如有耐腐蚀的要求，则要涂覆保护膜。金属橡胶应用03密封吸声降噪节流其他领域减震、隔振应用领域应用领域 金属橡胶材料是其内部是金属丝的相互嵌合、勾连，在受到外部的振动、冲击时，金属丝之间发生滑移，靠由此产生的金属丝间的摩擦力来耗散振动或冲击能量。是航空航天、国防武器装备及民品是航空航天、国防武器装备及民品特殊工况下普通橡胶的最佳替代品。特殊工况下普

5、通橡胶的最佳替代品。 同时作为阻尼元件工作在流体介质中，当介质压力骤增时材料产生变形，其内部的毛细孔有效面积相应减小，且滑动的金属丝接触面积增加，不仅缓和了介质压力的骤增，也耗散更多的能量，金属橡胶材料的阻尼减振特性已经作为其中一种主要性能广泛应用金属橡胶材料的阻尼减振特性已经作为其中一种主要性能广泛应用于各种缓冲减振装置中。于各种缓冲减振装置中。减震、隔振长期以来利用传统橡胶作为减振器，其使用寿命相对于金属橡胶来说非常短，在经过一段时间后橡胶将会发生老化。金属橡胶材金属橡胶材料减振器，具有高寿命、料减振器，具有高寿命、耐腐蚀、耐疲劳、耐老化耐腐蚀、耐疲劳、耐老化等优点。等优点。此种减振器能够

6、承受二维载荷甚至空间载荷，可以根据使用工况来选择制备工艺。减震、隔振 金属橡胶材料与普通橡胶材料相比，其最大的特点在于它的弹它的弹性可以通过工艺手段在一定范围内加以严格控制性可以通过工艺手段在一定范围内加以严格控制，而且可以采用各种金属丝制造，在恶劣环境下(如高温、低温、腐蚀性介质等)不易老化，其物理机械性能稳定。 在航空航天领域得到了很好的应用。在实际应用中，金属橡胶密封结构类似蜂窝状密封结构，可以改善气流方向，提高效率，降低油耗，密封效果十分理想密封效果十分理想。 密封密封 金属橡胶多孔材料在轴向变形时具有改变自身通透能力的特性，因此借助螺纹副可将一组节流垫圈压缩到一定程度从而得到所需的流

7、量；金属橡胶材料的高活性孔隙(所有孔隙都是连通的)提高了金属橡胶节流元件的抗堵塞能力；另外，金属橡胶材料本身还具有很好的阻尼特性，当通过金属橡胶构件的流体介质压力骤增时，构件产生变形，其内部的毛细孔有效面积相应减小，并且滑动的金属丝接触面积增加消耗部分能量，从而可以减少脉动冲击的敏感性。 基于上述特点金属橡胶材料特别适用于制备各种节流器和减压金属橡胶材料特别适用于制备各种节流器和减压阀。阀。节流 金属橡胶材料从表到里都具有大量的互相连通的微孔和缝隙，具有透气性，属于多孔吸声材料。当声波传入金属橡胶内部后，引起孔隙中的空气产生振动并与金属丝发生摩擦。由于粘滞作用，声波转变为热能而消耗，从而达到吸

8、收声音的效果。 与其他多孔吸声材料相比，金属橡胶材料集成了对吸声有利的金属橡胶材料集成了对吸声有利的特性特性，如无死穴、比表面积大、有效孔隙率高、性能稳定，具有承受静态或动态负载能力，工作温度范围大、可在各种环境下工作，制备工艺简单等。吸声降噪石油轨道交通其他航空航天应用应用行业行业化工医学核工业机械电子设备（1）采用耐高温的金属橡胶减振垫后，可使发动机等管道振动事故大为减少； 应用前景（3）兼顾孔隙散热和吸声特性的金属橡胶材料能综合解决热防护及噪声抑制问题；（2）采用金属橡胶隔振器后，可以减少航天器太阳能帆板的振动，显著提高对地侦察卫星及无人机拍照分辨率和清晰度；（4）具有多孔隙毛细作用金属

9、橡胶制造的各类性能优良的热管和常规热管相比具有可弯曲变形以适应结构形状的特点，特别适合于飞行器的应用；（5）采用薄金属壳裹带弹性的金属橡胶制造的O型密封圈比不带MR的空心O型密封圈的密封效果要好得多； 应用前景（6）工作温度范围宽、介质稳定性好、有效孔隙度高、使用寿命长等特点的金属橡胶制造的性能优良的过滤器、减压器和调压器，可用于火箭发动机和气动、液压系统；（7） 与其它防摩材料（氟塑料等）相复合制造的弹性金属塑料（EMP）轴承，可提高轴承的工作寿命，与其它多孔隙材料轴承相比，金属橡胶轴承的弹性与阻尼特性更好，从而更有利于安装和提高使用寿命。谢谢观看！“金属橡胶金属橡胶”的出现是材料学上的一次革命。有了它，未来的飞机的出现是材料