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工程塑料是指在较宽温度范围内和较长使用时间内能够保持优良性能,并能承受机械应力作为结构材料使用的一类材料,通常分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类:耐磨性是工程塑料主要的力学性能之一,耐磨性工程塑料可用于制造各种机械零件,如齿轮、滑轮、滑块、托辊等。
塑料的摩擦性和耐磨性是两个既相互独立又相互联系的概念。摩擦指两个相互接触物体之间有相对运动或相对运动趋势时,其相互接触表面产生的阻碍相对运动的机械作用。摩擦有滑动摩擦、滚动摩擦及滑动与滚动同时存在摩擦之分,也分为动摩擦和静摩擦,还可分为干摩擦与湿摩擦两种类型。为了衡量物体之间相对运动的阻碍程度,引人摩擦因数(拜),摩擦因数又可分为静摩擦因数和动摩擦因数。
摩擦因数与具体的摩擦状态有关,即与滑动介质、润滑状态、温度、介质表面粗糙度、负荷等因数有关。塑料的耐磨性一般可用磨耗来表示。磨耗指两个物体在相对摩擦过程中其接触面上的物质不断损失的现象,有时也称为磨损。
磨损是一个复杂的动态过程,它牵涉到磨擦系统中工件的外部因素和材料的内部因素1外部因素系指载荷、相对运动形式、运动速度和持续时间、环境温度、介质和润滑状态等;内部因素主要是指材料的化学成分、组织结构、物理化学性能及力学性能等。
在相同的摩擦环境中,因高分子材料的结构和性能与金属有显著的区别,使得高分子材料的磨损有独特的表现。
高分子材料具有某些金属和其它材料所不具备的摩擦磨损特性。许多聚合物具有较高的化学稳定性,不与环境发生反应,因此高分子材料构件可用水进行润滑而不生锈,相对钢铁来说,其耐磨损一腐蚀性能更佳。例如在用海水冷却发电站的机组时,携带泥沙的海水很易将输水管道腐蚀坏,但在低碳钢管内壁上涂一层高分子材料(如环氧树脂),便可以有效地防止海水对管道的冲刷与腐蚀,从而延长了管道的使用寿命。
高分子材料的链状分子结构使其具有抑制振动的能力,当发生振动的时候,链状的高分子便可以吸收振动能。这种抑制振动的能力可有效地降低磨损。塑料的磨损机理一般有滑动磨损、粘着磨损、外料磨损、微动磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等几种类型、具体表征工程塑料磨损的参数有磨损率、磨痕宽度、质量损失、体积损失等。
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