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, 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,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, 聚合物在弹性范围时, 疲劳磨损较轻; 相反, 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。
磨粒磨损的发生有三个步骤:
A、与对摩面某一区域接触的高分子材料发生变形,这是由高分子材料的硬度决定;
B、对摩面相对运动产生摩擦力;
C、变形的材料发生断裂,这取决于高分子材料的断裂能,它可以用高分子材料应力—应变下的面积来度量,相当于断裂应力σ与断裂伸长率ε的乘积。
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