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超高分子量聚乙烯管材性能檢測之摩擦與磨耗

超高分子量聚乙烯管材性能檢測之摩擦與磨耗

作者:admin    來源:未知    發布時間:2015-12-19 14:18    浏覽量:

超高分子量聚乙烯管材性能檢測之摩擦與磨耗

 

超高分子量聚乙烯管材作為一種摩擦件材料,他的優點是它具有優異的減摩擦耐摩擦性,抗化學腐蝕性,對異物的包容性、吸聲吸振性和自潤滑性。所以超高分子量聚乙烯的所有制品在機器制造、交通運輸、化工等專業領域的摩擦系統中得到日益廣泛的應用,它可以代替大量的貴重金屬,簡化加工工序,降低成本,提高勞動生産率,延長機器的使用壽命。在設計各種管道之前,必須選擇合适材料,所以對超高分子量聚乙烯這種塑料的摩擦與磨耗性能必須有所了解。所以必須對超高分子量聚乙烯管材的摩擦與磨耗性能進行測試,以便為設計提供必要的參考數據。
摩擦性能主要是指材料的摩擦系數,磨耗性能主要是指在摩擦過程中,材料的表面不斷損失的性能。
定義:
(1)       摩擦 當兩個相互接觸的物體之間有相對運動或相對運動趨勢時,其接觸表面上産生的阻礙相對運動的機械作用。按物體之間運動形式的不同,摩擦可分為滑動摩擦和滾動摩擦及滑動和滾動同時存在的摩擦;按運動的狀态的不同,可分為動摩擦和靜摩擦;按接觸界面的潤滑狀況不同,可分為純靜摩擦、幹摩擦、邊界摩擦和濕摩擦等。本文所講的是無潤滑劑的幹滑動摩擦。
(2)       摩擦力F 阻礙物體之間相對運動或相對運動趨勢的力。
(3)       靜摩擦系數μ 當兩個相互接觸的物體之間具有相對滑動趨勢時,其接觸表面上所産生的阻礙其相對運動的最大摩擦力Fmax與接觸表面上的法向力N之比,即:
μ=N / Fmax
(4)       磨耗 物體在相互摩擦的過程中,其接觸表面上的物質不斷損失的現象稱作磨耗或磨損。磨耗通常以下列幾種方式表示:
物體經一定時間一定距離的摩擦後某些性能的變化,如質量、體積、厚度或光散射的變化;
以達到規定磨耗所需的旋轉次數(時間或距離)N表示;
在規定條件下密度相近的材料,以質量損失表示,以kg/kr為單位,kr為1000轉;
在測試不同密度的材料時,以體積損失表示,以mm³/kr為單位;
當材料表面與旋轉輪表面摩擦時,常在材料表面産生的凹痕,其磨耗常采用磨痕的寬度表示,以mm為單位。
關于塑料耐磨管的摩擦系數μ的測定,目前,我國是采用ISO8295-1986《塑料薄膜和片材摩擦系數的測定方法》。
關于等同磨耗的測定,磨耗與摩擦是緊密相關的,是一個過程的兩個方面。摩擦必然導緻材料的磨耗。關于材料的磨耗,我國已制定了GB5478-85《塑料滾動磨損試驗方法》和GB3960-88《塑料滑動摩擦磨損試驗方法》。ISO制定了ISO9352—1989(E)《塑料—用磨輪測定耐磨耗性能的方法》,此法與GB5478-85非常相似,都是采用Taber磨耗試驗機,如果從實際的摩擦看,GB5478-85不能稱作滾動磨損,應是滾動和滑動的綜合磨損。
經過相關的測定,影響超高分子量聚乙烯管的摩擦、磨耗因素主要有:
(1)       溫度
(2)       負荷 在相當大負荷範圍内,塑料的摩擦系數随負荷的增大而緩慢下降。
(3)       速度 在溫室下,在中、低速度範圍内,塑料的摩擦系數随速度的增大而增大,但在高速下,單位摩擦随速度的增加而降低。
(4)       配對材料,同一種超高分子量聚乙烯,因其分子量分布及大小不同(生産廠家不同),其摩擦系數有很大的差别。
(5)       表面粗糙度 管材制品的接觸表面越粗糙,摩擦系數越大。
(6)       影響超高分子量聚乙烯管材磨耗的因素 一般來說,影響塑料摩擦的因素對塑料的磨耗都有影響,如溫度、負荷、速度、對磨材料表面成型的光潔度等,超高分子量聚乙烯的磨耗随溫度的升高而增大,随滑動速度的增大而增大,随對磨面的光潔度增加而降低。所以不能籠統地說超高分子量聚乙烯管材的磨耗是多少,而應當說明與之試樣的表面光潔度、摩擦的狀況等才是準确的,否則和摩擦系數一樣,磨耗也是毫無意義的。

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