Tila tulad ng bawat gulong sa merkado kani-kanina lamang ay ang pag-tout ng kanilang bagong "silica-enhanced compound." Maghintay, ano? Mayroon bang buhangin sa aking mga gulong? Ano ang tungkol sa silica na ginagawang napakaganda na ang literal na bawat tagagawa sa labas ay mayroong ilang uri ng pagmamay-ari ng silica timpla sa kanilang goma? At bakit ang bawat tiremaker ay dapat panatilihin ang kanilang timpla ng isang lihim na medyo mas malapit na binabantayan kaysa sa mga nukleyar na code?

Kung gumawa ka ng anumang pananaliksik sa silica bilang isang additive ng gulong, ang unang bagay na maaari mong makita ay ang bawat mapagkukunan ng impormasyon sa mga interweb ay maaaring magsabi sa iyo ng ibang bagay. Ang pagtaas ng silica ay lumalaban sa pagsusuot ngunit binabawasan ang mahigpit na pagkakahawak. Ang Silica ay nagdaragdag ng mahigpit na pagkakahawak ngunit bumababa ang resistensya ng pagsusuot. Binabababa ng Silica ang paglaban ng roll ngunit nangangailangan ng dugo ng mga faery. Ang uri ng bagay na iyon. Ang bagay tungkol sa silica ay na ito ay, sa isang paraan ng pagsasalita, mahiwagang. Ang Silica ay may mga katangian na kapag pinaghalo sa goma ng gulong, pinapayagan ang mga inhinyero ng gulong na bawasan ang paglaban ng pag-ikot habang pinatataas ang pagkakahawak, pagsira ng ilang mga patakaran na dati ay hindi maisip na hindi mabagal. Kaya narito ang ginagawa ng silica, at bakit talagang may buhangin sa iyong mga gulong, ngunit walang masarap na dugo. Iyon ay kung ano ang pulbos na unicorn sungay para sa …

Ang dalubhasang tambalan ng goma ay isang halo ng maraming iba't ibang mga materyales, lalo na mga anyo ng parehong natural na goma at gawa ng goma. Ang mga tagapuno ay ginagamit kapwa upang matulungan ang magkakaugnay na magkasama at magkakaroon ng iba't ibang mga epekto sa nagreresultang tambalan, pagpapalambot o pagpapatigas ng goma. Kasama sa mga punong ito ang mga materyales tulad ng mga langis ng petrolyo at itim na carbon. Dahil ang mga ito ay mga pangunahing pollutants, maraming mga kumpanya ng gulong ang naghanap ng mga paraan upang mapalitan ang parehong mga additives sa isang bagay na medyo mas friendly.

Ang mga inhinyero ng Tiro ay unang nagsimulang mag-eksperimento sa silica bilang isang alternatibong tagapuno ng goma sa goma noong dekada ng 1970 bilang isang paraan ng pagtatangka na mas mababa ang paglaban ng paglaban at makakuha ng mas mahusay na agwat ng gasolina mula sa kanilang mga gulong. Sa una nahanap nila na ang pagdaragdag ng silica ay talagang binabaan ang paglaban ng paglaban, ngunit sa gastos ng pagbaba ng mahigpit na pagkakahawak. Pagkatapos ay sinubukan nila ang isang halo ng purong silica at isang sangkap na tinatawag na silane, na kung saan ay isang hydrosilicate, o silica na may hydrogen na nakagapos dito sa antas ng molekular. Iyon ay tapos na ang bilis ng kamay.

Upang maunawaan ang mahimalang epekto ng halo ng silica-silane, dapat maunawaan ng isa na dahil sa pag-unlad ng mga gulong pneumatic, ang mga inhinyero ay nabuhay ng isang simple at hindi nababago na batas - ang mga malambot na mga compound ng gulong ay nakakakuha ng mas mahigpit na pagkakahawak, ngunit mas mabilis na magsuot at may mataas na pag-ikot ng pagtutol, habang ang mga mas matigas na compound ay nagsusuot ng mas mabagal at may mas mababang paglaban ng paglaban, ngunit mas mababa ang pagkakahawak. Ang hindi maiiwasang mga tradeoff na dapat gawin ng mga inhinyero sa pagitan ng pagkakahawak, pag-ikot ng resistensya at treadwear ay kilala bilang "magic tatsulok." Upang maayos na balansehin ang mga pag-aari na ito para sa isang tiyak na gulong ay ang layunin ng bawat engineer ng gulong na kailanman naghalo ng isang tambalan.

Ang isyu ay nasa pisikal na pag-aari na kilala bilang hysteresis. Ang Hysteresis ay isang pagsukat kung magkano ang enerhiya na babalik sa isang bagay kapag nagbabalik mula sa isang pagpapapangit. Ang isang mabuting halimbawa nito ay upang isipin ang pagbagsak ng isang Superball at isang hockey puck mula sa magkaparehas na taas. Ang Superball ay bumabalik sa halos taas na kung saan ito ay bumagsak, dahil bumalik ito halos lahat ng enerhiya mula sa epekto sa lupa. Ito ay itinuturing na mababang hysteresis. Sa kabilang banda, ang hockey puck ay halos hindi humuhulog, dahil nawawala ito ng isang malaking lakas sa pamamagitan ng hindi pag-deforming at rebounding. Ito ay mataas na hysteresis.

Karamihan sa mga lumiligid na pagtutol ng isang gulong ay nagmula sa paraan kung saan ito deforms at rebound habang ang gulong ay umiikot sa ilalim ng pag-load, na kilala bilang isang mababang pagbaluktot sa dalas. Kung ang tambalan ng gulong ay may mababang hysteresis sa mababang mga frequency, tumatakbo ito tulad ng isang tagsibol at nawawalan ng mas kaunting enerhiya, nangangahulugang mas malaking ekonomiya ng gasolina. Sa kabilang banda, ang mahigpit na pagkakahawak ng gulong ay natutukoy sa kung paano lumilipas ang compound ng goma sa paligid ng hindi pantay ng kalsada ng kalsada, na kilala bilang isang mataas na dalas na pagbaluktot. Kung ang gulong ay may mataas na hysteresis sa mataas na dalas, umaayon ito sa maliit na gaps sa kalsada sa halip na "nagba-bounce" at nagbibigay ng mas mahusay na pagkakahawak.

Kapag ang mga inhinyero ay nagsimulang gumamit ng silica at silane nang magkasama bilang isang tagapuno ng materyal, nalaman nila na ang mga silica-silane compound ay talagang binabaan ang paglaban ng paglaban, ngunit sa kumpletong pagsalungat sa magic tatsulok, napahusay din nila ang mahigpit na pagkakahawak habang pinapanatiling palagian. Sa paanuman, ang paggamit ng silane ay nagbibigay-daan sa parehong natural at gawa ng tao na goma na magkasama nang magkasama sa isang antas ng molekular, at gagawa ng isang compound ng goma na parehong may mababang hysteresis sa mababang mga dalas at mataas na hysteresis sa mataas na mga frequency, na nagpapahintulot sa mga engine na gulong na literal na magkasama at. kumain ng cake nila. Ang magic tatsulok ay tinatangay ng hangin sa mga smithereens ng magic compound. Ayon sa isang papel hinggil sa isyung ito sa journal na Goma ng Mundo: "Ang paggamit ng silica ay maaaring magresulta sa isang pagbawas sa pag-ikot ng pagtutol ng 20% ​​at maaari ring mapabuti ang pagganap ng wet skid ng halos 15%, malaki ang pagpapabuti ng mga distansya ng pagpepreno oras. ”

Nagbibigay din ang Silica ng malaking benepisyo kapag ginamit sa taglamig at all-season gulong. Ang mga compound ng Silica-silane ay mananatiling mas nababaluktot sa mababang temperatura, na ginagawang perpekto para sa mga compound ng gulong sa taglamig, at paggawa ng mababang mga gulong ng paglaban sa taglamig na may parehong kahimalang mahigpit na pagkakahawak at paglaban sa pagsusuot. Kasabay ng mga bagong pamamaraan ng pagputol ng mga sipol na pattern, gumawa ito ng isang rebolusyon sa industriya ng gulong na talaga namang nasira ang lahat ng mga lumang panuntunan at itinakda ang lahat na nalaman natin sa tainga nito.

Ang iba pang malaking isyu upang malutas sa mga compound na pinahusay ng silica ay ang kahirapan at mataas na presyo ng pagkuha ng purong silica mula sa buhangin para magamit sa mga compound na ito. Lumilitaw na ang Goodyear ay gumawa ng isang pambihirang tagumpay sa lugar na ito kamakailan sa pamamagitan ng pag-iisip kung paano makukuha ang purong silica mula sa mga abo ng mga sinusunog na bigas. Ano ang iisipin nila sa susunod?