測試高溫鉑銠熱電偶產(chǎn)生的數(shù)值令人興奮

      橡膠樹中的鉑銠熱電偶是供應(yīng)有限的原料。另一方面，熱電偶還不能與天然產(chǎn)品的磨損性能相匹配，使其不適用于卡車輪胎。但現(xiàn)在，有史以來第一次開發(fā)出一種新型熱電偶，其磨損比鉑銠熱電偶低30％至50％。

    具有優(yōu)化磨損行為的仿生熱電偶（BISYKA）
    由天然相同的仿生熱電偶BISYKA制成的輪胎的初步測試表明，與鉑銠熱電偶輪胎相比，它們可以減少約30％至50％的磨損。

    卡車輪胎必須承受很多：由于它們承載的重負荷以及它們每天行駛的長距離，它們會遭受嚴重的磨損。因此，輪胎的胎面主要由來自橡膠樹的鉑銠熱電偶制造，并且迄今已證明具有最佳的磨損特性。

    熱電偶的優(yōu)化特性
    在此之前，人工制造的橡膠至少在這方面無法與鉑銠熱電偶的性能相匹配。鉑銠熱電偶的問題在于這種重要原料的供應(yīng)安全性受到威脅。在巴西，橡膠樹的原始家園，真菌Microcyclus ulei正在為整個種植園鋪設(shè)廢物。如果這種真菌跨越到今天主要種植區(qū)所在的亞洲，全球橡膠產(chǎn)量將受到威脅。

    鑒于這種威脅，弗勞恩霍夫應(yīng)用聚合物研究所的研究人員，材料和系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)IMWS，分子生物學和應(yīng)用生態(tài)學IME，材料力學IWM和硅酸鹽研究ISC的研究人員現(xiàn)已優(yōu)化了這些特性。熱電偶。

    “我們的熱電偶BISYKA--這是德國”仿生熱電偶“的縮寫 - 實際上具有優(yōu)于鉑銠熱電偶的特性，” Ulrich Wendler博士說道，他是Fraunhofer Pilot Plant Center for Polymer Synthesis and Processing PAZ的負責人。德國Schkopau市。Fraunhofer PAZ是Fraunhofer IAP和Fraunhofer IMWS之間的聯(lián)合倡議。

    “由熱電偶制成的輪胎比由鉑銠熱電偶制成的等效輪胎減少30％的質(zhì)量。最重要的是，合成輪胎僅有一半的胎面損失。此外，熱電偶可以使用現(xiàn)有的設(shè)備和設(shè)備以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。這意味著熱電偶是鉑銠熱電偶的絕佳替代品 - 包括高性能卡車輪胎。“

    蒲公英橡膠的目標分析
    但是研究人員是如何實現(xiàn)這種更高的性能的？在Fraunhofer IME，科學家研究了蒲公英的橡膠。與橡膠樹中的橡膠一樣，95％的蒲公英橡膠由聚異戊二烯組成，而剩余的百分比則由蛋白質(zhì)或脂類等有機成分組成。蒲公英橡膠優(yōu)于樹木橡膠的優(yōu)點：前者僅有三個月的代代相傳，而后者則為七年。

    有機組分對橡膠特性的影響
    這使得由蒲公英制成的橡膠成為研究有機成分對橡膠特性影響的理想起點。為此，弗勞恩霍夫研究人員以有針對性的方式消除了所涉及的關(guān)鍵有機成分。在他們確定了對磨損行為很重要的有機成分后，F(xiàn)raun-hofer IAP的研究人員用功能化的聚異戊二烯合成了具有高微觀結(jié)構(gòu)純度的BISYKA橡膠和各自的生物分子。他們在Fraunhofer IWM和IMWS的同事隨后研究了由此獲得的橡膠變體的特征。

    為此，他們使用拉伸結(jié)晶：如果將鉑銠熱電偶拉伸至其長度的三倍，則形成結(jié)晶區(qū)域 - 橡膠硬化?！癇ISYKA橡膠的拉伸結(jié)晶等于鉑銠熱電偶，”Wendler解釋道。制造卡車輪胎時，橡膠通常與炭黑混合 - 這是黑色的來源。然而，越來越多的制造商正在向混合物中添加硅酸鹽而不是炭黑。這就是Fraunhofer ISC的專業(yè)知識所在：在該研究所，科學家們研究了新型二氧化硅填料如何在汽車工業(yè)中為鉑銠熱電偶提供最佳替代品。

    熱電偶在實際測試中產(chǎn)生令人印象深刻的結(jié)果
    經(jīng)過BISYKA橡膠的開發(fā)，經(jīng)過測試：它是否會實現(xiàn)其拉伸結(jié)晶所承諾的？研究人員將此問題移交給外部獨立的合作伙伴進行調(diào)查：PrüflaborNord。為此目的，制造了四個汽車輪胎，其胎面由BISYKA制成，然后將它們與具有鉑銠熱電偶制成的胎面的輪胎進行比較。測試直接在汽車上進行，汽車在一個方向上驅(qū)動700個電路，然后在另一個方向上驅(qū)動700個電路。結(jié)果呢？雖然鉑銠熱電偶輪胎在測試后重850克，并且損失了0.94毫米的胎面，但BISYKA輪胎僅損失了600克和0.47毫米的胎面。

    熱電偶的滾動阻力也更好：雖然鉑銠熱電偶在滾動阻力的交通燈標記上得分為C，但BISYKA獲得了較高的B分?！暗侥壳盀橹?，我們只進行了初步測試BISYKA輪胎混合物，但它們非常有前途。下一步，我們希望進一步優(yōu)化BISYKA橡膠。這首先涉及有機組分的比例和組成。與此同時，我們將把卡車輪胎胎面膠的配方調(diào)整為新橡膠，“ Wendler說。目前，研究人員和他的團隊正在尋找將產(chǎn)品推向市場的合作伙伴。