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超高分子量聚乙烯管性能检测之摩擦性能和磨耗

[ 发布日期:2018-05-11 11:45:05 点击:900 次]
来源:洛阳迈尔斯管业有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】

  超高分子量聚乙烯管作为一种摩擦件材料,他的优点是它具有优异的减摩擦耐摩擦性,抗化学腐蚀性,对异物的包容性、吸声吸振性和自润滑性。所以超高分子量聚乙烯的所有制品在机器制造、交通运输、化工等专业领域的摩擦系统中得到日益广泛的应用,它可以代替大量的贵重金属,简化加工工序,降低成本,提高劳动生产率,延长机器的使用寿命。在设计各种管道之前,必须选择合适材料,所以对超高分子量聚乙烯这种塑料的摩擦与磨耗性能必须有所了解。所以必须对超高分子量聚乙烯的摩擦与磨耗性能进行测试,以便为设计提供必要的参考数据。摩擦性能主要是指材料的摩擦系数,磨耗性能主要是指在摩擦过程中,材料的表面不断损失的性能。定义:

超高分子量聚乙烯管

  
  (1) 摩擦
  
  当两个相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,其接触表面上产生的阻碍相对运动的机械作用。按物体之间运动形式的不同,摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦及滑动和滚动同时存在的摩擦;按运动的状态的不同,可分为动摩擦和静摩擦;按接触界面的润滑状况不同,可分为纯静摩擦、干摩擦、边界摩擦和湿摩擦等。本文所讲的是无润滑剂的干滑动摩擦。
  
  (2) 摩擦力F 阻碍物体之间相对运动或相对运动趋势的力。
  
  (3) 静摩擦系数μ 当两个相互接触的物体之间具有相对滑动趋势时,其接触表面上所产生的阻碍其相对运动的摩擦力Fmax与接触表面上的法向力N之比,即:μ=N / Fmax
  
  (4) 磨耗 物体在相互摩擦的过程中,其接触表面上的物质不断损失的现象称作磨耗或磨损。磨耗通常以下列几种方式表示:
  
  物体经一定时间一定距离的摩擦后某些性能的变化,如质量、体积、厚度或光散射的变化;
  
  以达到规定磨耗所需的旋转次数(时间或距离)N表示;
  
  在规定条件下密度相近的材料,以质量损失表示,以kg/kr为单位,kr为1000转;
  
  在测试不同密度的材料时,以体积损失表示,以mm³/kr为单位;
  
  当材料表面与旋转轮表面摩擦时,常在材料表面产生的凹痕,其磨耗常采用磨痕的宽度表示,以mm为单位。
  
  关于塑料耐磨管的摩擦系数μ的测定,目前,我国是采用ISO8295-1986《塑料薄膜和片材摩擦系数的测定方法》。
  
  关于等同磨耗的测定,磨耗与摩擦是紧密相关的,是一个过程的两个方面。摩擦必然导致材料的磨耗。关于材料的磨耗,我国已制定了GB5478-85《塑料滚动磨损试验方法》和GB3960-88《塑料滑动摩擦磨损试验方法》。ISO制定了ISO9352—1989(E)《塑料—用磨轮测定耐磨耗性能的方法》,此法与GB5478-85非常相似,都是采用Taber磨耗试验机,如果从实际的摩擦看,GB5478-85不能称作滚动磨损,应是滚动和滑动的综合磨损。
  
  经过相关的测定,影响超高分子量聚乙烯管的摩擦、磨耗因素主要有:
  
  (1) 温度
  
  (2) 负荷 在相当大负荷范围内,塑料的摩擦系数随负荷的增大而缓慢下降。
  
  (3) 速度 在温室下,在中、低速度范围内,塑料的摩擦系数随速度的增大而增大,但在高速下,单位摩擦随速度的增加而降低。
  
  (4) 配对材料,同一种超高分子量聚乙烯,因其分子量分布及大小不同(生产厂家不同),其摩擦系数有很大的差别。
  
  (5) 表面粗糙度 管材制品的接触表面越粗糙,摩擦系数越大。
  
  (6) 影响超高分子量聚乙烯管磨耗的因素 一般来说,影响塑料摩擦的因素对塑料的磨耗都有影响,如温度、负荷、速度、对磨材料表面成型的光洁度等,超高分子量聚乙烯的磨耗随温度的升高而增大,随滑动速度的增大而增大,随对磨面的光洁度增加而降低。所以不能笼统地说超高分子量聚乙烯的磨耗是多少,而应当说明与之试样的表面光洁度、摩擦的状况等才是准确的,否则和摩擦系数一样,磨耗也是毫无意义的。
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