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2023-06-23
塑料的摩擦和磨损方式分析
【摘要】：塑料的摩擦性和磨损性是两个既相互独立又相互联系的概念。塑料的耐磨性可用磨耗来表示，磨耗指两个物体在相对摩擦过程中接触面上物质不断损失的现象，也称为磨损。塑料的磨损方式通常分为四种类型：黏着磨损、化学磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。塑料与不同摩擦副配合时，其磨损程度和磨损方式不同，具体情况如下：①塑料与较硬金属如钢配合时，黏着磨损较小。②塑料与较软金属如黄铜、铝合金配合时的磨损较大。
塑料的摩擦性和磨损性是两个既相互独立又相互联系的概念。
摩擦是指两个接触物体之间有相对运动或相对运动趋势时，在其相互接触表面产生的阻碍相对运动的机械作用。摩擦可分为滑动摩擦、滚动摩擦和滑动与滚动同时存在摩擦，也可分为动摩擦和静摩擦，还可分为干摩擦和湿摩擦。衡量摩擦性大小的参数为摩擦因数，其大小与滑动介质、润滑状态、温度、介质表面粗糙度及负荷等因素有关。
塑料的耐磨性可用磨耗来表示，磨耗指两个物体在相对摩擦过程中接触面上物质不断损失的现象，也称为磨损。塑料的磨损方式通常分为四种类型：黏着磨损、化学磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。在实际摩擦过程中往往是多种机理并存，其中一两种占主要地位。
（1）黏着磨损
这是一种最常见的磨损方式，其重要特征为软的聚合物向硬质摩擦副的转移。聚合物的内聚能大小，决定黏着磨损的转移方向，材料总是从内聚能小的材料向内聚能大的材料转移。
（2）化学磨损
聚合物的化学磨损主要是以化学降解和氧化的形式进行。降解的原因是滑动界面产生的高温使某些聚合物发生降解反应，另外在滑动过程中填料与聚合物、聚合物与摩擦副之间会发生化学反应，当这种反应使磨损量加大时，也是化学磨损的一种形式。
（3）磨粒磨损和疲劳磨损
两者都是由于粗糙的接触表面所导致，粗糙表面上凸起材料的刮削脱落，从而导致磨粒磨损。
材料表面的凸起材料也会引起材料的局部应力集中，在交变应力的作用下材料会发生疲劳磨损。
塑料与不同摩擦副配合时，其磨损程度和磨损方式不同，具体情况如下：
①塑料与较硬金属如钢配合时，黏着磨损较小。
②塑料与较软金属如黄铜、铝合金配合时的磨损较大。如金属表面不平，会产生所谓“剥蚀磨损”；如金属表面光滑如镜，则会产生“黏着磨损”。
③塑料与异种塑料配合时，黏着磨损很大。其具体磨损程度，视异种塑料与塑料的适应性而变化；如PBT和PA与POM的亲和性低，不易产生黏着磨损；而ABS和PP与POM的亲和性高，易于产生黏着磨损。
④塑料与同种塑料配合时，因其亲和性大，其黏着磨损很大，比与金属和异种塑料都要大。
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