測(cè)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(cè)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(fù)荷以及它們每天行駛的長(zhǎng)距離，它們會(huì)遭受嚴(yán)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(gè)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(xué)和應(yīng)用生態(tài)學(xué)IME，材料力學(xué)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(guó)”仿生熱電偶“的縮寫 - 實(shí)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(fù)責(zé)人。德國(guó)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(biāo)分析
    但是研究人員是如何實(shí)現(xiàn)這種更高的性能的？在Fraunhofer IME，科學(xué)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(jī)成分組成。蒲公英橡膠優(yōu)于樹木橡膠的優(yōu)點(diǎn)：前者僅有三個(gè)月的代代相傳，而后者則為七年。

    有機(jī)組分對(duì)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(jī)成分對(duì)橡膠特性影響的理想起點(diǎn)。為此，弗勞恩霍夫研究人員以有針對(duì)性的方式消除了所涉及的關(guān)鍵有機(jī)成分。在他們確定了對(duì)磨損行為很重要的有機(jī)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?cè)贔raunhofer 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(zhǎng)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(shí)，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(shí)所在：在該研究所，科學(xué)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(shí)際測(cè)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(cè)試：它是否會(huì)實(shí)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(dú)立的合作伙伴進(jìn)行調(diào)查：PrüflaborNord。為此目的，制造了四個(gè)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(jìn)行比較。測(cè)試直接在汽車上進(jìn)行，汽車在一個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)700個(gè)電路，然后在另一個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)700個(gè)電路。結(jié)果呢？雖然鉑銠熱電偶輪胎在測(cè)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(dòng)阻力也更好：雖然鉑銠熱電偶在滾動(dòng)阻力的交通燈標(biāo)記上得分為C，但BISYKA獲得了較高的B分?！暗侥壳盀橹梗覀冎贿M(jìn)行了初步測(cè)試BISYKA輪胎混合物，但它們非常有前途。下一步，我們希望進(jìn)一步優(yōu)化BISYKA橡膠。這首先涉及有機(jī)組分的比例和組成。與此同時(shí)，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(tuán)隊(duì)正在尋找將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的合作伙伴。