塑料材料的摩擦磨损试验

４８　王明军等：粒状不饱和聚酯模塑料的摩擦磨损特性分析　绝缘材料　２０１３，４６（４）　

粒状不饱和聚酯模塑料的摩擦磨损特性分析　

王明军，唐荔群，唐　志，沈锡仙，曾　铭　

（桂林电器科学研究院有限公司，广弭桂林５４１００４）　

摘要：为研究粒状不饱和聚酯模塑料的摩擦磨损特性及试验方法，以几种不饱和聚酯模塑料为研究对象，比　较了不同对磨材料、摩擦时间对粒状不饱和聚酯模塑料磨损量和摩擦系数的影响。结果表明：对磨材料对粒　状不饱和聚酯模塑料的耐磨性影响比较大，选用普通ＵＰ环作为对磨材料比用４５钢更适合于不饱和聚酯模塑　料的耐磨性测试；采用普通ＵＰ环作对磨材料时，不饱和聚酯模塑料的磨损量随对磨时间延长而不断增大，但　摩擦系数变化并不严格遵循材料滑动磨损过程的一般规律。　关键词：不饱和聚酯模塑料；摩擦磨损；耐磨性　中图分类号：ＴＭ２１５．１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—９２３９（２０１３）０４．００４８—０３　

Ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｗｅａｒ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　

ｏｆ　Ｇｒａｎｕｌａｒ　Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ　Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　Ｍｏｕｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　

Ｗａｎｇ　Ｍｉｎｇｊｕｎ，Ｔａｎｇ　Ｌｉｑｕｎ，Ｔａｎｇ　Ｚｈｉ，Ｓｈｅｎ　Ｘｉｘｉａｎ，Ｚｅｎｇ　Ｍｉｎｇ　（Ｇｕｉｌｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｅａｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ａ　ｇｒａｎｕｌａｒ　ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｐｏｌｙｅｓ—　ｔｅｒ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ，ｕｓｉｎｇ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ａｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂ—　ｊｅｃｔ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｐａｉｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗｅａｒ　ｌｏｓｓ　ａｎｄ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉ—　ｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＵＰ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｐａｉｒ　ｍａ—　ｔｅｒｉａｌｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｓ　ｂｉｇｇｅｒ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ＵＰ　ｒｉｎｇ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｔｈａｎ　４５　ｓｔｅｅｌ　ｒｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＵＰ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｐａｉｒ　ｍａｔｅｒｉ—　ａ１．Ｕｓｉｎｇ　ｃｏｍｍｏｎ　ＵＰ　ｒｉｎｇ　ａｓ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｐａｉｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ　ｗｅａｒ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＵＰ　ｍｏｕｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓ—　ｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｓｔｒｉｃｔｌｙ　ｆｏｌｌｏｗ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｒｕｌｅ　ｉｎ　ｓｌｉｄｉｎｇ　ｗｅａｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｅａｒ；ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　

PC塑料的耐腐蚀性与耐磨性考察

PC塑料（聚碳酸酯）的耐腐蚀性与耐磨性考察

聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）是一种重要的工程塑料，具有优异的物理性能和化学稳定性。本文将对PC塑料的耐腐蚀性和耐磨性进行考察，以了解其在各种工业领域的应用前景。

一、PC塑料的耐腐蚀性

1. 酸性环境下的耐腐蚀性

PC塑料具有较高的耐酸性，能够在一定浓度的酸性环境下长期使用而不受腐蚀。以浓硫酸为例，PC塑料可以在浓度小于70%的硫酸中长时间使用。在浓度为50%的硫酸溶液中，PC塑料的重量损失率仅为0.1%左右，表明其出色的耐腐蚀性。

2. 碱性环境下的耐腐蚀性

PC塑料对碱性环境也具有较高的耐腐蚀性。在一定浓度的氢氧化钠（NaOH）溶液中，PC塑料不会发生明显的物理或化学变化。浸泡在浓度为10%的NaOH溶液中，PC塑料的重量损失率也很小，仅为0.2%左右。

3. 氧化性环境下的耐腐蚀性

PC塑料在氧化性环境下也表现出较好的耐腐蚀性。例如，在浓度为10%的过氧化氢（H2O2）溶液中，PC塑料经过一段时间的浸泡后重量几乎不变。 二、PC塑料的耐磨性

1. 磨损机制

PC塑料的耐磨性主要取决于其分子结构和表面硬度。磨损机制可以分为表面磨损和体积磨损两种。表面磨损是指材料表面与摩擦介质直接接触产生的磨损，体积磨损是指材料内部的磨损。

2. 耐磨性测试

常用的测试方法有滚筒磨损试验、球盘磨损试验和砂浆磨损试验等。通过这些试验，可以评估PC塑料在不同摩擦条件下的耐磨性能。

3. 提高耐磨性的方法

为提高PC塑料的耐磨性，可以采取以下方法：

（1）添加磨损抑制剂：向PC塑料中添加适量的磨损抑制剂，可以减少材料的磨损。

（2）提高表面硬度：通过在PC塑料表面形成硬化层或涂层，增加其表面硬度，提高耐磨性。

（3）改善分子结构：通过改变PC塑料的分子结构，如分子量、分支结构等，可以改善其耐磨性能。

三、PC塑料在工业领域的应用前景

摩擦磨损实验报告

摩擦磨损实验报告

引言：

摩擦磨损是我们日常生活中经常遇到的现象。无论是机械设备的运行，还是人类活动的进行，都离不开摩擦磨损的存在。为了更好地了解摩擦磨损的机理和特性，我们进行了一系列的实验研究。本实验报告旨在总结实验过程、结果以及对摩擦磨损的认识。

实验目的：

本次实验的目的是通过模拟不同工况下的摩擦磨损现象，研究不同材料的摩擦磨损特性，并探讨其影响因素。

实验方法：

我们选取了两种常见的材料：金属和塑料。首先，我们准备了两组试样，一组是金属试样，另一组是塑料试样。然后，我们使用摩擦试验机对试样进行摩擦磨损实验。实验中，我们控制了不同的载荷、速度和摩擦时间等参数，并测量了试样的质量变化、表面形貌以及磨损量等数据。

实验结果：

通过实验，我们得到了一系列数据。首先，我们观察到金属试样在高载荷下磨损量较大，而塑料试样在低载荷下磨损量较大。这说明了不同材料在不同工况下的磨损特性存在差异。其次，我们发现在相同工况下，摩擦速度对磨损量的影响较大。随着摩擦速度的增加，磨损量也逐渐增加。最后，我们观察到试样表面出现了不同形状的磨损痕迹，如划痕、磨粒等。这些痕迹的形成与试样材料的特性以及摩擦过程中的摩擦力、温度等因素密切相关。 讨论与分析：

通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：

1. 不同材料的摩擦磨损特性存在差异。金属试样在高载荷下容易发生磨损，而塑料试样在低载荷下容易发生磨损。这是由于金属材料的硬度较高，抗磨性较好，而塑料材料的硬度较低，抗磨性较差所致。

2. 摩擦速度对磨损量有明显影响。摩擦速度越高，磨损量越大。这是因为摩擦速度的增加会导致试样表面的摩擦热量增加，从而加剧了磨损现象。

3. 磨损痕迹的形成与多种因素有关。试样材料的硬度、表面粗糙度以及摩擦过程中的温度、湿度等因素都会对磨损痕迹的形成产生影响。

结论：

通过本次摩擦磨损实验，我们对摩擦磨损的机理和特性有了更深入的了解。不同材料的摩擦磨损特性存在差异，摩擦速度对磨损量有明显影响，而磨损痕迹的形成与多种因素密切相关。这些研究结果对于优化材料选择、改善机械设备性能以及提高工业生产效率具有重要意义。我们希望通过进一步的研究和实验，能够深入探索摩擦磨损的机理，为实际应用提供更科学的指导。

冲击磨损试验

冲击磨损试验是一种通过模拟实际工作环境下材料的损耗情况，以测试材料的抗磨损性能的试验方法之一。它模拟实际工作中的各种磨损情况，帮助材料和制造商了解材料在真实工作环境下的表现。本文将介绍冲击磨损试验的原理、常见的试验方法及其应用范围。

1. 原理

冲击磨损试验是一种高速摩擦试验方法，通过利用磨损机器使试样的表面与磨损介质发生碰撞，以产生磨损的试验方法。在试验中，材料会受到循环冲击负荷，并在磨损介质的多次接触下逐渐失去表面部分，同时磨损介质也会受到试验样品表面的冲击与磨损，在一定条件下（速度、压力、磨损介质等参数）进行试验。

磨损介质一般选择具有较强磨蚀力的材料，比如石英、钨钢、陶瓷等，通过横向拉动或斜角冲击的方式使试样的表面与磨损介质摩擦磨损。试样的材料、耐磨涂层、表面处理层的磨损趋势及磨损机器，冲击时间、冲击角度等等均会影响磨损的试验结果及数据准确性。

2. 常见的试验方法

冲击磨损试验方法有多种，常见的有悬挂式冲击磨损试验法、盘式磨损试验法、球盘式磨损试验法等。 悬挂式冲击磨损试验法是将试样悬挂在一定条件下（如气氛、温度和湿度）下，与定量的磨损介质接触至一定时间，然后检查样品的表面磨损量。由于样品本身在试验过程中不受机器的限制，因此可以获得真实的磨损现象。

盘式磨损试验法是将具有飞溅（切削）能力的磨损介质（如砂轮）铺在平面盘上，然后将被测材料置于盘面上，通过旋转的方式进行磨损试验。盘式试验法试验过程中破碎物质飞溅导致试验过程中环境污染，对人体及环境造成一定程度的危害。

球盘式磨损试验法是基于盘式磨损试验法，采用球和盘的组合进行试验，其受力情况更复杂，因此得到的磨损数据的相对准确性也更高。

3. 应用范围

冲击磨损试验方法广泛应用于机械、航空、汽车、石油、化工、矿山等领域，是评价材料抗磨损性能的重要手段之一。

机械工业中，冲击磨损试验被应用于评价机械零件、轴承、齿轮、锁具等零部件的耐磨性、磨损固定时间。（如钢、塑料、铝合金等材料）。