1、影(ying)響滑動(dong)摩(mo)擦(ca)磨損試驗的因(yin)素

一般說來，摩擦對(dui)偶的滑(hua)(hua)動速度(du)、滑(hua)(hua)動距離、接觸載荷、表面(mian)粗糙度(du)、環(huan)境溫(wen)度(du)、環(huan)境氣氛(fen)等(deng)摩擦條件(jian)對(dui)聚合(he)物及(ji)其復合(he)材料的摩(mo)擦(ca)磨(mo)損性能均有一定影響(xiang)。其中(zhong)接觸載(zai)荷和滑(hua)動速(su)度對聚合(he)物摩擦學性能的影響(xiang)是(shi)復雜的。

2、滑動速(su)度

改(gai)變滑(hua)動(dong)速(su)度對材料摩擦磨損(sun)性能(neng)的影響目前(qian)研究得(de)不多。Dickens}5o}研(yan)究了在干摩擦及(ji)潤滑條(tiao)件下滑動速度及(ji)幾(ji)何結(jie)構對聚氧化(hua)二甲(jia)苯(PPO>聚醚(mi)醚(mi)酮(PEEK)和聚四(si)氟乙烯(PTFE>摩擦磨損性能(neng)的(de)影響。張招(zhao)柱[}sl]研究(jiu)了金屬(shu)Cu,Pb,Ni填充PTFE的摩擦磨(mo)損(sun)性能，考察了滑動速度對材(cai)料摩擦系(xi)數及磨損性能的影響，Pb含(han)量(liang)為(wei)30vo1.%的(de)PTFE復合材(cai)料(liao)(liao)的(de)摩擦系數隨(sui)滑動速(su)度的(de)增大(da)而減小(xiao)，但變化幅度不大(da)，磨損(sun)量(liang)則(ze)隨(sui)滑動速(su)度增大(da)而增加(jia)，說(shuo)明該(gai)材(cai)料(liao)(liao)不適合在高(gao)速(su)條(tiao)件下使用。

3、接觸載(zai)荷(he)

通常(chang)認(ren)為，隨著(zhu)載荷的(de)增(zeng)加，聚合物(wu)的(de)磨損量就增(zeng)加。粘彈(dan)性塑料在低(di)載荷情況下粘著(zhu)部(bu)分(fen)的(de)摩擦系數(shu)占其摩擦系數(shu)的(de)主要部(bu)分(fen);隨著(zhu)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，粘著(zhu)部分引起(qi)的(de)(de)摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)顯著(zhu)減小，摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)在減小到(dao)低點(dian)(dian)以(yi)后隨著(zhu)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而(er)緩慢增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，此(ci)時的(de)(de)摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)主要是由變(bian)(bian)(bian)形部分引起(qi)的(de)(de)，摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)的(de)(de)最小值(zhi)可(ke)作為(wei)從彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形到(dao)粘彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形的(de)(de)過渡(du)點(dian)(dian)。李(li)(li)飛[[sz]在納(na)(na)(na)米Zn0填充(chong)PTFE的(de)(de)試驗中研究(jiu)了在相同(tong)滑(hua)動速度下，載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)對不同(tong)填充(chong)量(liang)的(de)(de)復合(he)材料摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)和磨損(sun)量(liang)的(de)(de)影(ying)響。試驗發現(xian)當(dang)(dang)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)由SON增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)200N時，PTFE及Zn0/PTFE納(na)(na)(na)米復合(he)材料的(de)(de)摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)迅速降(jiang)低;而(er)當(dang)(dang)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)分別為(wei)200N和3OON時，摩(mo)擦系(xi)(xi)數(shu)值(zhi)相差不大。李(li)(li)飛認為(wei)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)為(wei)3OON時基本接近了彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形與粘彈(dan)變(bian)(bian)(bian)形的(de)(de)過渡(du)點(dian)(dian)。隨著(zhu)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大，PTFE及納(na)(na)(na)米Zn0/PTFE復合(he)材料的(de)(de)磨痕寬(kuan)度也(ye)逐漸增(zeng)(zeng)(zeng)大(當(dang)(dang)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)3OON時，純PTFE樣品因磨損(sun)而(er)失效)。值(zhi)得指出(chu)的(de)(de)是，當(dang)(dang)載(zai)(zai)(zai)荷(he)(he)超(chao)過1OON后，納(na)(na)(na)米Zn0含量(liang)為(wei)15vo1.%的(de)(de)PTFE復合(he)材料具有最佳的(de)(de)抗磨性(xing)(xing)能。

4、溫度

聚合物復合材料的摩擦和磨損破壞，大多與材料性(xing)能(neng)對溫度的高度依賴性(xing)有關。溫度升高，引起材料軟化(hua)、熔融、變形、環化(hua)、交聯、降解、氧化(hua)和水解等變化(hua)。Dimitrienk。等[[s3]綜述(shu)了復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)物(wu)理性能和(he)(he)力學性能隨溫度(du)變化(hua)的(de)關系，認(ren)為隨著溫度(du)升高，復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)密度(du)下降(jiang)、熱(re)導率降(jiang)低(di)、熱(re)容量(liang)降(jiang)低(di)。但(dan)對聚(ju)(ju)合物(wu)復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)摩(mo)擦和(he)(he)磨損(sun)(sun)性能隨溫度(du)變化(hua)的(de)關系，特別是(shi)對玻璃化(hua)溫度(du)附近的(de)復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)摩(mo)擦和(he)(he)磨損(sun)(sun)性能的(de)研究(jiu)較少。Tanaka[s4}在載荷(he)與(yu)滑動(dong)速度(du)一定的(de)情況下研究(jiu)了聚(ju)(ju)合物(wu)聚(ju)(ju)醚(mi)颯(PES>、聚(ju)(ju)醚(mi)醚(mi)酮(PEEK)、聚(ju)(ju)酞亞胺(PI)、聚(ju)(ju)四氟乙烯(PTFE)及其復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)摩(mo)擦磨損(sun)性能與溫度的依賴關系，發現除(chu)PI外其它幾種材料(liao)在很寬(kuan)的一(yi)個溫(wen)度(du)范圍內(室溫(wen)3000C>摩擦磨損(sun)性能對溫度的依賴(lai)性很(hen)小，PTFE高(gao)溫(wen)下仍能保持良好的(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)性。叢培紅等[[ss]發現(xian)連續升(sheng)溫(wen)時(shi)(shi)，真實(shi)接(jie)觸面積增(zeng)大(da)，聚(ju)(ju)酞亞(ya)(ya)胺(an)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)系(xi)數隨溫(wen)度升(sheng)高(gao)而(er)(er)增(zeng)大(da)，直至最高(gao)值0.66，繼(ji)而(er)(er)降低(di)至0.16;恒溫(wen)實(shi)驗時(shi)(shi)，其(qi)摩(mo)擦(ca)系(xi)數隨滑動(dong)時(shi)(shi)間延長很快上升(sheng)到最高(gao)值，繼(ji)而(er)(er)急速降低(di)趨于穩(wen)定(ding)，聚(ju)(ju)酞亞(ya)(ya)胺(an)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)率則隨溫(wen)度升(sheng)高(gao)而(er)(er)增(zeng)大(da)。這主要是由于隨環(huan)境溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，在摩(mo)擦(ca)熱的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下聚(ju)(ju)酞亞(ya)(ya)胺(an)表面層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)物理狀(zhuang)態(tai)發生了(le)改變(bian)。在環(huan)境溫(wen)度高(gao)于2000C的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，由于表面形成了(le)低(di)粘度的(de)(de)(de)(de)粘流層(ceng)(ceng)，從而(er)(er)使聚(ju)(ju)酸亞(ya)(ya)胺(an)具有低(di)而(er)(er)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)系(xi)數，但磨(mo)損(sun)率較高(gao)。對于外(wai)部(bu)工況(kuang)條件對材料摩擦磨(mo)損(sun)性能的影響(xiang)，Liu}56}利用數理統計(ji)的方法得(de)出接觸壓力(li)、滑(hua)動(dong)距離(li)、滑(hua)動(dong)速度三(san)個參數對尼(ni)龍(long)6,UMWPE,PA6/UHMWPE摩擦磨損(sun)性能影響(xiang)的(de)衰減公式。認(ren)為就這(zhe)三個(ge)參(can)數而言，接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)是控制參(can)數，然(ran)后(hou)是滑動距離;滑(hua)動速度(du)對摩擦磨損(sun)性能影(ying)響比其它兩(liang)個參(can)數小。當然(ran)，就具體(ti)材料而言，各參(can)數的影(ying)響也不盡相同。但是Liu利用數學(xue)方法來(lai)描述工況條件對聚合(he)物復合(he)材(cai)料摩擦磨損性能無疑是(shi)一項(xiang)創新性工作。