-高分子材料自润滑减摩机理和耐磨机理

2一、高分子材料的磨损形式在。粘着磨损〔AdhesiveWear〕粘着磨损理论〔微裂纹〕理论，从而使推想、关磨损中的粘着及粘着中的磨损。纹的增厚过程有两种机理。一种认为是确定质量的原纤被拉伸引起〔CKramer认为这是一个蠕变机理。另一种是外表拉伸机理，认为高分子由高分子体中拉组成及特性如分子量、分子链的缠结程度而转变。粘着磨损的根本特征及其影响因素变形以及摩擦热的形成都会使两物质间产生粘着。粘着磨损特性。BahadPTFEPEPPPMMAPVCPET的对磨试验以观看其转移的方向，以上高分子的内聚能密度按上述挨次由小到大排界破坏值，而粘着磨损则发生的格外突然。磨粒磨损〔AbrasiveWear〕上还会消灭崩碎、颗粒。微切割作用把材料撕裂下来。磨粒磨损的发生有三个步骤：度打算；、变形的材料发生断裂，这取决于高分子材料的断裂能，它可以用高分子σεVd可以用下式计算：〔1.1〕KW…磨损因素σ……断裂应力ε……断裂伸长率35变成了粒子增加型或弥散增加型的复合材料，耐磨性有确定的提高。低应力擦伤式磨料磨损和冲击浸蚀等类型。疲乏磨损〔FatigueWear〕分别出微片或颗粒的磨损成为疲乏磨损。缝隙处脱落下来。进展。简洁产生疲乏裂纹。塑性变形磨损〔PlasticDeformationWear〕复，而残留一局部变形，材料不能恢复到原来的外形，这种残留的变形是不行逆的塑性变形。摩擦件时的强度极限，正是由于这种粘弹性质，使高聚物在周期应力和瞬时高温下易于发生塑性流淌，从而供给了较显著的润滑作用。PEEK在干摩擦条件下进展摩擦，试样的磨损面四周环围着薄膜状“飞PEEK摩擦磨损过程带有典型的塑性变形磨损。二、高分子材料的耐磨机理聚合物构造耐磨机理:高分子材料的耐磨性能与其化学构造、聚拢态机构和链段构造有关系。性就会成磨损过程的影响因素。聚合物的柔顺性对聚合物的。经比较可得：柔PTF＞HDP＞POMPTFE0.108HDPE0.121，POM0.151。料内聚能在材料外表的反映。分析PTFE的分子构造C2-C2HDPE分子构造［CH2-CH2］和POM分子［CF2O］的主链不难觉察：分子间作用力越强，内聚能越高〔POM)，耐磨性越好，摩擦因数越高；分子间作用力越弱，内聚能低〔PTFE)，耐磨性能差，摩擦因数低。,金属外表越粗糙,;随着对摩时间的延长,粘着与疲乏磨损变得重要。由于聚合物的内聚能低于大多数固体物质,所以聚合物对;聚合物的构造不同,转移膜的力气较差;线型的晶态聚合物能较易形成转移膜,而使磨损率降低。一般说来,转移膜的形成并非都有益。对于韧性聚合物来说,形成转移膜后可使磨损率大幅度下降,例如PA下降1/2～1/3,POM下降到1/10～1/15;对于脆性聚合物,形成转移膜后,则使磨损加剧。聚合物的疲乏磨损除一般的机械疲乏外,热疲乏磨损往往起着重要作用,尤其在重复凹凸温变化的摩擦过程中更是如此。此外,聚合物在弹性范围时,疲乏磨损较轻;相反,在塑性范围内,疲乏磨损加剧。由于聚合物材料具有粘弹性,其磨损不仅具有时间依靠性,还具有温度依靠性;所以说聚合物的磨损是一个简洁的过程,任何一种聚合物的摩擦过程。都不会只有一种磨损机理起作用。的耐磨性比一般聚乙烯的高很多。结晶度和分子量以及降低分子中单体含量，能使耐磨性得到提高。1PTFE磨损量的影呐1可知，随着PTFE的结晶度和分子量的上升，其磨损量不断降低，耐磨性能提高。大量试验争论说明，高分子材料的化学构造对其摩擦学特性有明显的影响。HDPEUHMWPE12种未填充聚合物的微动摩擦，PPS的耐磨性能最差，PI的耐磨损性能最好，由于PPS的构造规整，分子间的作用力小，而PI分子间的作用力很大，熔点高，摩擦热使温度不易上升到玻璃化温度以上。5PSUMCPAPOM附力和外表硬度；2、PI、ABS产生的是颗粒状的聚合物磨屑，主要以粘着磨损、作用力很小，易结晶，低，产生的摩擦热小；5、PPS、PTFE主要以粘着转移7为主，产生盘状的聚合物磨屑，由于其分子链规整，内聚能小，熔点高。间的作用力以及分散态构造和外表硬度有关系。又如聚四氟乙烯〔PTFE〕中的氢原子被氟原子置换后，氟原子较大，并带PTFE之间固有的粘着力很小。由于分子的空间阻碍和显著的刚性，使其构造具有很好的结品性，强度和屈服压力也较大。接触面和弱的界面粘着力小。PTFE的摩擦系数比较小。对聚酰亚胺三种化学构造〔图2〕的争论，更充分证明白化学构造对高CH3环，PIB有氧环，PIC有碳氧环。述三种聚酰亚胺的溶剂涂在不锈钢(粗糙度Ra=1.26 枯燥瓶温度为70℃、140℃和200℃，加热1小时，薄膜厚度为50 m。试验是在销一盘式摩0.628m/s，气动加载于钢球上，以2023次循环为PTAPIC的变化缓慢〔3〔a〕。由磨损轨迹面积可知，PIA比PIBPIC的磨损量大〔3〔b〕。B、由磨损轨迹的电镜扫描可以看jI1，PIC磨损痕迹的槽是由塑性变形和明PIAlIBPIC有更细小的磨损颗粒。、聚酰亚胺的三种不同的化学构造使其机械性能〔如弹性模量〕也存在明显差异，而且弹性模量又直接影响其磨损率大小。由于PIB的磨损率较低。由于PICPIC有撕裂存在，这也是造成它的磨损率大的缘由之一，此现象可以从扫描电镜的形貌分析图中清楚观看到。8聚酰亚胺由于在原子环和不同组之间存在双重约束，因此聚酰哑胺具有高的热稳定性，所以常被用于高温工况的摩擦副。图2 聚酰亚胺化学构造9〔a〕对摩擦系数的影响 〔b〕对磨损量的影响图3 化学构造对高分子材料摩擦学特性的影响材料强度耐磨机理:较硬的材料抵抗外来载荷的力气增加,材料的耐磨损性能提高。有人利用纳来增加PTFE，并争论了硬度对SiC/PTFE复合材料的摩擦磨损性能，争论说明纳米SiC的参与提高了PTFE的硬度降低了PTFE的磨损量提高了PTFE的耐磨性。纳米SiC的参与不仅阻挡了PTFE呈带状构造的大面积破坏，转变了磨屑的形成机理使其由纯PTFE的大块片状磨屑转变为复合材料的细粒状磨屑，而且具有确定的承载作用，从而提高了PTFE/纳米SiC复合材料的摩擦磨损性能。路琴 春霞史丽萍PTFE/纳米SiC复合材料的摩擦磨损性能争论工塑料应用2023年,第35卷,第1期54-56。Z.ZhangPEEK觉察弯曲模小，材料的冲击强度、韧性、弯曲强度对材料的磨损率影响不大。磨损在塑料一面不占主要地位，切削(刨削、刮削)磨损、疲乏磨损、与粘着磨损是更主要的磨损形式。一般说．材料越硬就越耐切削磨损。例如，Mc尼龙、聚Ratner等提出塑料在磨粒磨损时存在以下关系，1011提高了。聚合物转移膜减摩耐磨机理：郭强等对PTFE、PI以及几种填充增加改性的高分子材料的摩擦磨损性能进展和热的作用.因此，保护了钢球外表不受磨损，较大幅度地降低了高分子材料磨聚合物转移膜的形成使高分子材料磨损过程转变为转移膜局部破损和再生即连续转移的过程高分子材料组成和微动参数条件的转变正是通过这些影响因素而导致微动磨损程度的变化。PTFE和PI。高分子材微动参数条件。,也可以改善高聚物转移膜的附着强度,减小摩擦,降低磨损,BahadurCuS和CuF2化合物填充PEEK,有效地降低了PEEK与钢对摩时的磨损CuS体积分35%时磨损率最低。CuS的参与也使得摩擦因数增大,PTFE能使复合材料磨损率取决于在对偶面上形成转移膜的力气。无机粉末在摩擦过程中会发生多种摩擦化学反响,转移膜中生成FeF2FeSO4FeS等化合物增加了转移膜与对摩面的结合强度,使得复合材料的PEEK。Si3N4、SiC、ZrO2PEEK复合材料的摩擦磨损性能和磨痕及转移膜的微观特性。Si3N4被氧化为SiO2,,,PEEK的摩擦因数和磨损率。王宏刚等分析了UHMWPE(超高摩尔质量聚乙烯)