压缩应力松弛测试

- 简介

压缩应力松弛测试正广泛应用于航空、航天技术、汽车和建筑工业。

密封件应用于众多的行业当中，而且安全、保证和产品责任问题也要求这些重要的零部件在

压力状态下操作多年不发生故障，例如管接头使用的O型橡皮圈，以及航天和汽车发动机使用的密封件。

压缩应力松弛测试（CSR）用于测量弹性体在两个刚性表面间受压缩经过一定时间后有效

密封的能力。在弹性体和刚性表面之间分界面的应力对有效密封很重要，也是弹性体和施加

的应变的模量函数。

CSR 测试

在CSR间断测试中，试验材料的试样放置在一个固定装置（夹具）内，并在两个压盘间保

持恒定的压缩应变（通常为25%）。材料仍保持在夹具内，材料推向压盘的反作用（密封

力）通过测量力的仪器进行测量。样品可在各种各样的媒质内老化，例如空气、油、燃料、

溶剂（温度可高可低）。样品保持在夹具内经过预先设定的时间之后，从媒质中拆下进行力

的测量。

试样通常为小垫片类型，类似于钮型或O型橡皮圈。

应力松弛不是一个线性的现象- 通常情况下，力值将在试验的最初几小时和几天急速下降，

然后变得平稳。因此，强烈建议按对数的间隔（例如1天，2天，4天，1周，2周，4周等）进行测量。

通常，在弹性体使用寿命的任何给定点上，密封力值会随着温度的升高或弹性体的膨胀而增加，并随着温度的下降或膨胀溶剂的蒸发而减少。

测试的持续时间主要取决于经过长时间后力的数值下降至接近平稳值的时长。

有各种表示数据的方式，最普遍的是如图1所示的%密封保持力。

在指定的测试时间段t之后的密封保持力FR

（t），以初始反作用力的百分比表示，由公式给出：式中：FO是测量到的初始反作用力，Ft是测试时间段之后测量到的反作用力。

影响测试精确度的因素

根据华莱士与用户多年接触的经验显示：如要获得准确、可重复的测试结果，必须在CSR

测试期间控制好几个关键因素。这些因素是：

1. 准确和稳定的老化温度。

2. 进行反作用力测量时，实验室温度保持稳定和一致。

3. 准确探测到进行反作用力测量的点。

4. 测试夹具的上下压盘的表面质量优质，并互相平行。

总结

CSR正逐渐广泛应用于新密封材料、燃料和油的开发过程的测试，并为工程师的现场问题

诊断提供有价值的参考。其主要的优势是可以模拟密封材料在计划用途（例如在发动机、传

送和管道）中作用的环境条件。如果某些关键的因素得到控制，CSR测试结果将是可重复

和可再生的。