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聚合物的磨损主要为粘着磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。聚合物与金属对摩时, 金属表面越粗糙,白炭黑分散剂的作用, 摩粒磨损在磨损中所占比例越大; 随着对摩时间的延长,粘着与疲劳磨损变得重要。因为聚合物的内聚能低于大多数固体物质,白炭黑分散剂,所以聚合物对摩粒磨损非常敏感。聚合物粘着磨损的一个突出特点是表层材料转移生成转移膜; 聚合物的结构不同, 其材料转移表现不同。刚性的无定形聚合物在金属表面形成转移膜的能力较差; 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。聚合物的疲劳磨损除一般的机械疲劳外, 热疲劳磨损往往起着重要作用, 尤其在重复高低温变化的摩擦过程中更是如此。此外,白炭黑分散剂价格, 聚合物在弹性范围时, 疲劳磨损较轻; 相反,白炭黑分散剂轮胎, 在塑性范围内, 疲劳磨损加剧。由于聚合物材料具有粘弹性, 其磨损不仅具有时间依赖性, 还具有温度依赖性; 所以说聚合物的磨损是一个复杂的过程, 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。
聚合物被磨损和转移到金属材料上去,不仅是材料表面性质的反映,也是材料内聚能在材料表面的反映。分析PTFE的分子结构[CF2-CF2]、HDPE分子结构[CH2-CH2]和POM分子[CF2O]的主链不难发现: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。
当与高分子材料做相对滑动的刚性物体的表面相对平滑时,高分子材料仅发生微小的变形,看不到明显的损伤。但在较长的摩擦之后,在重复循环应力的作用下,高分子材料表面以下不远的区域成为主要的能量聚集与耗散处,使那里的高分子材料发生热老化、化学降解或其它降低材料强度的作用。由此产生可见的材料损伤,即在高分子材料表面逐渐形成与滑动方向相垂直的裂纹,并有磨屑从缝隙处脱落下来。
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