第36卷第5期高分子通报Vol.36,No.52023年5月POLYMERBULLETINMay,2023收稿:2022-07-21;修回:2022-09-09基金项目:国家自然科学基金(52003077,51803051),功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室开放基金资助*通讯联系人:刘杰,主要研究方向为橡胶结构与性能、功能化弹性体。E-mail:liujie@hubu.edu.cndoi:10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.05.004·综述·橡胶疲劳失效影响因素及提升策略熊莎凡,刘杰*,周骏康,雷巍巍(湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,武汉430062)摘要:橡胶在使用过程中会承受一定载荷从而导致疲劳失效,其失效源于裂纹扩展且最终可能导致材料完全断裂。本文对橡胶耐疲劳性能通用研究方法、橡胶疲劳破坏机理进行总结,并综述了机械载荷历史、填料、动态键、环境等因素对橡胶疲劳性能的影响,最后对橡胶疲劳研究面临的挑战和发展方向进行了展望。关键词:橡胶;裂纹扩展;抗疲劳;研究方法;影响因素InfluenceFactorsandImprovementStrategiesofRubberFatigueFailureXIONGSha-fan,LIUJie*,ZHOUJun-kang,LEIWei-wei(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HubeiUniversity;KeyLaboratoryofGreenPreparationandApplicationofFunctionalMaterials,MinistryofEducation,Wuhan430062,China)Abstract:Rubberissubjectedtocertainloadsduringuse,whichwillleadtofatiguefailure.Thefailureiscausedbycrackpropagationandmayeventuallyleadtocompletefractureofthematerial.Thispapersummarizesthegeneralresearchmethodsofrubberfatigueresistanceandthefatiguefailuremechanismofrubber.Moreover,theinfluenceofmechanicalloadhistory,fillers,dynamicbonds,environmentandotherfactorsonrubberfatigueperformancewerereviewed.Finally,thechallengesanddevelopmentofrubberfatigueperformanceresearchinfuturewereenvisaged.Keywords:Rubber;Crackgrowth;Fatigueresistance;Researchmethod;Influencefactor橡胶因其优异的力学性能而被广泛应用于许多领域,如轮胎、垫圈、隔振器等。在使用过程中,橡胶部件承受一定的载荷而导致疲劳失效。橡胶的疲劳失效过程分为裂纹成核阶段和裂纹扩展阶段。在成核阶段,载荷发生波动并产生裂纹,随后裂纹逐渐扩展,直至材料完全断裂失效。因此,耐疲劳性和抗裂性是影响橡胶使用寿命关键因素。近年来橡胶疲劳失效机理的研究和提升橡胶耐疲劳性能的方法受到广泛关注,主要的策略集中在填料...
