金属橡胶(Metal-Rubber-MR).doc

新型材料—金属橡胶(Metal-Rubber,MR)

一、概述
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，又是全金属制品，因此称为“金属橡胶”
金属橡胶具有在真空中不挥发、不惧怕太空辐射环境、能耐空间的高温与低温、耐疲劳老化、寿命长可以长期保存等显著的优点。因此，是一种新型高弹性、大阻尼材料，以其替代橡胶制造的弹性阻尼元件对提高产品的寿命、可靠性和使用性能有明显的优势。    
前苏联和美国已经开发并在武器装备上使用了这类产品，由于前苏联和美国对金属橡胶研究成果的严密封锁，直到20世纪90年代，随着前苏联的解体和中俄技术交流的增多，我国极少数专家才接触到这项技术并认识到其重要价值，同时开展了一些理论与实验研究工作，也取得了一定的研究成果。
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。其阻尼比（达0.2 ～0.3且不随温度而改变）、过滤（高强度 高通透率）、密封（全金属制作）、节流 (高强度 可调)及吸音降噪等特点，并可以根据不同工况需要制备出各种结构形状。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。
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于各种缓冲减振装置中。

其刚度特性也随振幅增加呈现线性——软特性——硬特性变化的非线性特性（见附图）。即出现刚度渐软效果，会降低系统空间方向的“固有频率”。使本品随外激励量级的增加，“固有频率”减小，因此具有良好的隔振效果；可以说金属橡胶是一种具有高弹性和良好阻尼特性的疏松结构材料，其密度仅为金属的0.3左右。

二、金属橡胶隔振产品特点 ：
1、 具有橡胶的弹性和多孔金属的孔隙特性；
2、 独特的阻尼特性为精密仪器、仪表提供专属的精确隔振；
3、 三维等刚度隔振器，对隔离空间任意方向的振动和冲击能力近似相同；
4、 全环境适应性、存储、使用寿命长：耐高低温（-80℃--800℃）、耐盐雾、霉菌、潮湿、臭氧、油脂、真空、日照、核辐射、尘埃和各种有机溶剂腐蚀； 
5、 变刚度特性：载荷与变形关系呈现非线性，即出现刚度渐软效果，会降低系统空间方向的“固有频率”。使本品随外激励量级的增加，“固有频率”减小，因此具有良好的隔振效果；
6、 变阻尼特性：在共振区内阻尼显著增大，能有效抑制共振峰值，在隔振区内阻尼迅速减小，因而具有优良的阻尼减振特性，其阻尼比（达0.2 ～0.3且不随温度而改变）； 
7、 结构紧凑、体积小、重量轻； 
8、 低蠕变特性：避免因隔振器蠕变引起导线、导管因冲击而扯断、开裂，以及设备下沉、倾斜而导致的刚性碰撞；
9、方便现场拆卸、更换隔振器另部件。

三、金属橡胶的应用前景
深入分析金属橡胶材料组织结构特点和物理、机械性能的基础上，确认金属橡
胶材料在工程中具有极其广阔的应用前景，主要应用领域包括：
（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；
（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；
（3）兼顾孔隙散热和吸声特性的MR材料能综合解决热防护及噪声抑制问题；
（4）具有多孔隙毛细作用MR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MR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；
（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MR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。

石家庄百谐金属橡胶制造有限公司
许晓建
手机 ：[phone] QQ:1491779640