• Elastomers and Composites
• /
• 제50권4호
• /
• pp.251-257
• /
• 2015

The rubber seal is a part inserted into servo cylinder to keep the air pressure constant. In order for efficient movements of the servo cylinder, the frictional coefficient of the rubber seal needs to be minimized while the sealing is maintained. In this work the friction characteristics of rubber seal specimen are tested on metal plate at various conditions. The experimental conditions include roughness level, applied pressure, lubrication, and rubbing speed. The design of experiment approach is taken to assess the effect of each parameter. The nonlinear frictional response of the rubber is applied to the FEM model simulating the servo cylinder movement. The result demonstrates that precise optimization of the servo cylinder movement must be preceded by preliminary experiments coupled with the theory and FEM model.

• Elastomers and Composites
• /
• 제53권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 2018

A face seal comprising a metal ring and acrylonitrile butadiene rubber (NBR) was installed in the driving part and suspension unit. The seal serves as a bearing and simultaneously prevents entry of foreign matter from external environment as well as internal oil leakage. Subsequently, the rubber-rod ring generates axial pressure owing to rubber elasticity (hardness), performs static sealing function between housing details and outer diameter of seal, and transmits rotational torque to the rotating support ring. In order to improve the durability of NBR, which performs the above tasks, and to effectively use it in tracked-vehicle applications at extreme temperatures, this study reports a mixing design approach to enhance cold and oil resistances of NBR.

• Elastomers and Composites
• /
• 제45권3호
• /
• pp.212-216
• /
• 2010

리튬 이온 전지의 가스켓 재료로 사용되기 위해서는 내전해액성, 전기절연성, 낮은 압축 영구 줄음률, 비오염성, 내열성이 요구된다. Perfluoroalkoxy (PFA)보다 압축 영구 줄음률이 우수한 고무의 적합성을 평가하기 위하여 Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM), Nitrile Butadiene(NBR), Fluoro Elastomers(FKM), Methyl-Vinyl Silicone Rubber (VMQ), Fluorosilicone(FVMQ)을 이용하여 최적상태의 compound를 제작하고 특성을 살펴보았다. 시험편을 $80^{\circ}C$의 propylene carbonate액에 침적하여 경도 및 체적변화를 1,000시간까지 시간별로 측정하였다. EPDM과 VMQ가 내전해액성이 우수하였으며, 전기절연성에서도 체적저항 기준 $10^{10}{\Omega}cm$이상의 결과를 얻을 수 있었다. 따라서, EPDM과 VMQ가 적절한 것으로 판단되었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제55권3호
• /
• pp.222-228
• /
• 2020

Rubber materials, used in nuclear power plants, need high heat-oxidation resistance to curing or cracking under a heat aging environment. This is because they are applied to environments with high temperature, high humidity, and radiation exposure. Nuclear radiation causes additional hardening or degradation, therefore, rubber materials need radiation resistance that satisfies the general and any accidental conditions produced in the power plant. Therefore, in this study, we developed a rubber material with excellent heat and radiation resistance for the diaphragm seal of a nuclear steam generator nozzle dam. The rubber material greatly improved the reliability of the steam generator nozzle dam. In addition, 30 inch and 42 inch diaphragm seals were manufactured using the developed rubber material. A nozzle dam was installed in a nuclear power plant and tested under the same conditions as a steam generator to evaluate safety and reliability. In the future, the performance and safety of diaphragm seals developed through field tests of nuclear power plants will be evaluated and applied to currently operating and new nuclear power plants.

• Elastomers and Composites
• /
• 제45권1호
• /
• pp.32-39
• /
• 2010

본 연구에서는 PTFE 100%, PTFE 90% + 카본블랙 10%, PTFE 85% + 유리섬유 15%, PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴($MoS_2$) 5%, PTFE 75% + 유리섬유 25%, PTFE 75% + 카본블랙 18% + 흑연 7% 복합물들의 기계적 물성을 연구하고 DSC 및 TGA를 이용하여 복합물의 융해열(${\Delta}H_f$)과 열적 안정성에 관한 실험을 수행하였다. 또한 내구시험법을 이용하여 PTFE 오일씰의 립부 마모형상 및 마모량을 측정하였다. SEM을 이용하여 마모표면을 관찰하였다. PTFE에 유리섬유와 이황화몰리브덴을 첨가하여 실험결과에 따르면, 인장강도 및 신율은 저하되지만 경도, 내마모성 및 내구성 보강의 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. PTFE 복합재질 6가지중 PTFE 80% + 유리섬유 15% + 이황화몰리브덴 5%의 복합물이 PTFE 오일씰 제작에 가장 알맞은 재질임을 확인하였다.

• 폴리머
• /
• 제34권5호
• /
• pp.430-433
• /
• 2010

리튬이온 전지에 사용되는 가스켓 재료는 내전해액성, 전기절연성, 압축 영구 줄음률, 비오염성, 저온성이 요구된다. 가스켓 고무에 적용되는 충전제의 특성을 살펴보기 위하여 EPDM(ethylene propylene diene monomer), NBR(nitrile butadiene), FKM(fluoro elastomers)에 카본블랙 및 실리카계 충전제의 함량을 조정하여 compoud를 만들었다. 이렇게 배합된 compound를 리튬이온 전지의 작동 환경을 고려하여 전해액에 대한 장기평가 및 압축 영구 줄음률, 저온성에 대한 평가를 실시하였다. 본 실험에서는 카본블랙 및 실리카계 충전제를 사용하여 각 충전제에 따른 고무재료의 물리적 화학적 특성에 대하여 검토하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제42권4호
• /
• pp.232-237
• /
• 2007

가스켓 재료로서 널리 사용되고 있는 FKM, VMQ, EPDM, NBR을 연료전지 스택용 가스켓으로써의 적합성을 평가하기 위하여, 각각의 재료특성을 이용하여 최적상태의 배합물을 제작하고, 배합물의 특성을 살펴보았다. 최적의 상태를 만족하도록 만든 배합물에서 NBR 재료는 장기 화학적 물성에서, VMQ는 금속이온 용출성에서, EPDM은 가스투과성이 FKM에 비하여 열세로 나타났다. 배합물 물성에서 우수하다고 판단된 FKM으로 연료전지 스택용 가스켓을 제작하여 leak 평가를 실시한 결과, 체결압이 낮을수록, sealing pressure가 높을수록 짧은 시간에서 leak가 발생하였다. 또 Arrhenius Model을 이용하여 수명예측을 실시한 결과, $80^{\circ}C$에서 연속운전 시 가스켓의 수명은 60,000시간 이상 가능한 것으로 예측되었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제42권3호
• /
• pp.159-167
• /
• 2007

산업기계에서 공기압 또는 유압용 액추에이터(actuator)가 넓이 사용되는데 액추에이터의 중요 부품으로 탄성중합체로 만들어진 시일을 사용한다. 우수한 밀봉특성을 요구하는 시일의 재료로 내유성과 내마모성이 비교적 우수한 NBR(nitrile butadiene rubber) 재료가 가장 많이 사용한다. 산업기계의 액추에이터는 적용환경에 따라 낮거나 혹은 높은 온도에서 사용되는데 여러 온도에서 NBR은 그에 따른 특성이 다르게 나타난다. 본 연구에서는 새롭게 만들어지고 있는 재료 중 공기압, 유압용 시일(Seal)재료로 사용하는 Hs70, 80, 90등 3종의 NBR을 각각 $-10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;80^{\circ}C,\;100^{\circ}C$온도에서 소재의 비선형(nonlinear) 특성의 시험과 유한요소해석에 필요한 재료상수를 알아보고 각각의 온도에서 하중 반복조건에 따른 소성변형 경향을 살펴보았다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제30권3호
• /
• pp.235-246
• /
• 1995

When an O-ring is installed in a high fluid pressure device, a section of the O-ring is extruded into the piston-cylinder clearance gap. Any tendency towards extrusion will induce wear in dynamic applications, leading to premature failure of the seal. In this study, the mechanism of initial extrusion of the O-ring was studied, 1.e., how much amount of the O-ring will be extruded into the clearance gap at a certain pressure. The relationship between extrusion depth and a clearance gap or fluid pressure were studied by finite element analysis (FEA). After that, Salita's experimental data were analyzed. The result is that Initial extrusion depth for an O-ring into a clearance gap was 1.11 times the product of dimensionless pressure difference $(p-p_1)/E$ and clearance gap c. The required pressure $p_1$ for zero extrusion depth was found to decrease logarithmically with increasing clearance gap.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2011

실란커플링제인 bis-(3-triethoxysilpropyl)tetrasulfide (TESPT)가 실리카 충전 오일씰용 NBR 복합소재의 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 복합소재의 가교거동과 가교밀도는 ODR (oscillating disk rheometer)과 톨루엔 팽윤비 시험을 통하여 측정하였으며, 기계적 물성은 가황물을 공기 내열 노화 및 ASTM No.3 oil에 내유 노화시켜 시험 전 후 값을 UTM (universal testing machine)과 Shore A 경도계를 사용하여 측정하였다. 오일씰의 성능과 수명에 큰 영향을 미치는 복합소재의 탄성회복은 가황물에 굽힘 변형을 주어 노화시킨 후 시편이 회복되는 길이를 측정하여 회복 각(angle of recovery)을 계산하였으며, 저온에서의 탄성회복거동은 TR (temperature retraction) 시험을 통하여 측정하였다. 또한, Taber식 마모시험기를 사용하여 가황물의 내마모성을 측정하고 SEM(scanning electron microscope)을 사용하여 마모면의 형상을 관찰하였다. 시험결과 실리카가 충전된 복합물에 TESPT가 첨가되면 복합물의 흐름성이 향상되고 실리카와 NBR 간의 상호작용 및 가황물의 가교밀도가 향상되어 가황물의 경도, 100% 모듈러스, 탄성회복성, 내마모성, 내열노화성 및 ASTM No.3 오일에 대한 내유성이 향상됨을 알 수 있었다.