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影响塑料材料摩擦性能的主要因素

 

摩擦因数


关于摩擦的起因与机制人们尚不清楚但有关试验表明不同材料的摩擦因数不是一个常数受到很多因素的影响至今尚无统一的理论来解释这一结论不仅适用于金属材料也适用于塑料材料。

对影响材料摩擦因数的主要因素进行分析发现摩擦因数与滑动条件、材料组合和表而儿何形状有关其值随滑动过程的不同阶段而异。(www.b2bsky.com.cn/P-624.html)在研究中将塑料材料的滑动磨损过程分为三个阶段:跑合期(磨合阶段)、稳定磨损期和加速磨损期研究表明在跑合期和加速磨损期摩擦因数人磨损率高而在稳定磨损阶段摩擦因数较小。

关于摩擦因数的研究人多采用实验手段摩擦因数的测量方法与测量装置较多国内常用的测量装置之一是盘-销式滑动摩擦磨损装置笔者就载荷、温度、速度、润滑、表而粗糙度、滑动距离或时间与摩擦因数的关系作进一步的介绍。

载荷

当速度较低时恒定温度下摩擦因数随载荷的增人而减小;而恒定载荷下摩擦因数随温度的升高而增人在该阶段摩擦副的接触为粘弹性状态分子间作用力对摩擦因数影响较人随着速度增人材料的作用而上产生塑性流动实际接触而积与作用载荷的人小成正比摩擦因数保持稳定与载荷的人小无关近似常数;当速度超过一定值在载荷的作用下摩擦副迅速升温材料自身性质发生变化导致摩擦机理改变摩擦因数迅速增加有学者认为这是材料进入加速磨损期的标志。

温度

塑料是低熔点、低导热率、高热膨胀系数的热塑性工程材料对温度敏感升高温度会引起塑料自身性质和力学性能等发生变化会影响材料的摩擦磨损性能所以升高温度对塑料的摩擦磨损至关重要这在很多实验中均得以证明,但关于温度对其影响的机制则说法不一分子机械摩擦原理认为温度影响摩擦因数主要体现在材料的力学性能包括拉伸强度和应变、硬度、剪切强度等二粘着摩擦原理认为温度改变会引起分子粘弹特性的改变使实际接触而积发生变化总之温度升高会引起材料的宏观、微观结构和自身特性的变化其对摩擦因数的影响不容忽视。

塑料的摩擦因数人多随温度升高而增人但不呈线性关系;而有些塑料的摩擦因数则随温度下降而逐渐增大。

速度

摩擦因数与速度的关系是:低速时摩擦因数随速度的增大而减小从摩擦机理来讲在这一速度范围内摩擦因数受速度的影响很小主要受分子粘着作用的影响;中速时速度的增大与摩擦力的变化成正比摩擦因数基本保持稳定不随速度的变化而改变速度对此起主要作用;高速时山于高速摩擦引起材料副温度急剧升高温度对摩擦因数的作用远人于速度对其造成的影响摩擦因数随速度的升高而急剧增人速度范围因材料而异没有明确的低、中、高速度范围摩擦因数随速度的变化规律与摩擦因数随载荷的变化规律有些类似都呈先减后增中间稳定的趋势。

润滑

润滑的方式有两种:在摩擦副间加润滑油和摩擦副材料中添加润滑剂这两种方式对于减小摩擦副运动时的摩擦力,降低摩擦因数效果非常明显,很多有关摩擦的文献和实验均充分说明了这一点

表而粗糙度

当表面粗糙度较高时摩擦因数随表面粗糙度的增加而增加当粗糙度值较低时山于受分子粘附作用的影响摩擦因数随表而粗糙度的减小而增人对于不同的塑料材料能够实现最小摩擦因数的表面粗糙度值不同

滑动距离或时间

关于摩擦因数随滑动距离或时间的变化的研究较多基本呈两种趋势:有些研究表明,塑料的摩擦因数随滑动距离或时间的增加而减小最终趋于稳定;另有研究表明塑料的摩擦因数随滑动距离或时间的增加而增人最终趋于稳定实验装置、实验条件、对磨材料等都可能会对塑料的摩擦因数产生影响所以不同实验条件下的数据不具有可比性但它们相互之间不矛盾。

 

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