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滑动摩擦磨损试验机摩擦时间和速度对摩擦系数和体积磨损率的影响

北京航天纵横检测仪器有限公司

2023/5/15 15:12:13

1、滑动速度对尼龙“及其复合材料摩擦系数的影响

  7-3所示为接触载荷为2N,磨损时间为20min时,尼龙66及其复合材料的平均摩擦系数随滑动速度的变化曲线。从图中可以看出,不同的滑动速度下,PA66/SEBS-g-MA复合材料的摩擦系数最小。在接触载荷一定的条件下,纯尼龙66PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)纳米复合材料的摩擦系数变化较小,趋于平稳;PA66/SEBS-g-MA复合材料和PA66/organoclay纳米复合材料的摩擦系数均随着滑动速度的增大逐渐增大,其中PA66/SEBS-g-MA复合材料的摩擦系数最小。

  当滑动速度较小时,摩擦表面间微突体的啮合程度相对较小,微突体间的相互运动阻碍作用减弱,使微观切削抗力减小,在相同法向载荷条件下,宏观的摩擦阻力也就减小,从而使摩擦系数也相对小一些。随着滑动速度的增大,微突体间的啮合程度相对大一些,摩擦力和摩擦系数也相对大一些。摩擦力与摩擦表面间微突体的啮合程度密切相关。

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2、滑动速度对尼龙“及其复合材料体积磨损率的影响

  7-4所示为接触载荷为2N,磨损时间为20min时,尼龙66及其复合材料的体积磨损率随滑动速度的变化曲线。从图中可以看出,体积磨损率随着滑动速度的逐渐增大呈明显上升趋势。主要是由于滑动速度增大时,摩擦产生的热量导致材料软化;与此同时,聚合物材料表面所受的切削力和法向压力增加,从而使体积磨损率增大[[245,246]。相同的实验条件下,PA66/SEBS-g-MA复合材料的体积磨损率最小,而PA66/organoclay纳米复合材料的体积磨损率最大。

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3、磨损时间对尼龙“及其复合材料摩擦系数的影响

  7-5所示为接触载荷为2N,磨损时间为20min时,滑动速度分别为62.83mm/s, 94.25mm/s125.66mm/s时,尼龙66及其复合材料的摩擦系数随磨损时间的变化曲线。可见,纯尼龙66, PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)纳米复合材料和PA66/organoclay纳米复合材料的摩擦系数随磨损时间的增加剧烈波动,PA66/SEBS-g-MA复合材料的摩擦系数比较平稳。

  图7-6所示为接触载荷为4N,滑动速度为125.66mm/s时,尼龙66及其复合材料的摩擦系数随时间的变化曲线。可见,所有材料的摩擦系数都随着时间的增加逐渐增大,400s后趋于稳定,其中纳米复合材料的摩擦系数在0.380.47之间波动,在相同的实验条件下,PA66/SEBS-g-MA复合材料的摩擦系数最小,橡胶颗粒的加入提高了复合材料的韧性,同时降低了其摩擦系数。

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