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为您解读超高耐磨管件的耐磨性

作者: admin 来源: 发布时间:2014-03-20
为您解读超高耐磨管件的耐磨性
  超高耐磨管件最引人注目的一个特性是它具有极高的耐磨性,这一特性在许多工程应用中都是十分宝贵的。
  超高耐磨管件(UHMWPE)具有的抗磨损是一种特殊的抗磨损,其耐磨机理暂且称之为柔性耐磨机理。
  耐磨材料按照耐磨机理来分可分为两大类,刚性耐磨和柔性耐磨。前者是我们以往比较熟悉的,如铁比木头耐磨它是利用材料的刚性,准确地讲是利用它的硬度。我们知道判断一个物体是否比另一个硬,可以看看哪一个物体在另一个物体表面能够划出痕迹,被划出痕迹的物体就比较软。一般来讲,软的物体耐磨性要比硬的物体的耐磨性要差,这一点我们比较容易理解。
  超高耐磨管件(UHMWPE)的耐磨指的是其柔性耐磨。现在通用的说法叫做水砂耐磨,是从检测方法而得名的,具体方法为:
将被测件与极细的砂粒放在水中,通过搅拌、旋转等方法让被测件与砂粒充分地动态接触,互相碰撞、摩擦,经过一定时间后将被测件取出,称量被测件的质量损失量,并求出损失量与被测件原质量的比,来对比被测件的耐磨程度。
  物体的柔性耐磨不是依仗它的硬度,而是靠它内在的柔韧性。准确地说应该是其韧性。而且柔性耐磨又是一种特殊状况下的耐磨,它不像刚性耐磨材料那样在大多数情况下都耐磨:一个简单的试验大家都可以做。用一个超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板与一个表面很粗糙的钢板对磨,结果很明显超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板被磨掉了,钢块看来毫发无伤。这就使我们得出的一个结论,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)经不住切削磨损的破坏,它的耐磨仅仅是一种柔性耐磨。
  那么,柔性耐磨又是一种什么样的机理呢?前边讲到了,柔性耐磨是靠物体的韧性。回到检测实验环境中,被测件在与沙粒的互相碰撞、摩擦时,由于沙粒比被测件的表面硬度高,会在被测件表面划出许许多多的划痕。这些划痕,一部分是被测件凹进去所得(如铜等一些软金属的耐磨主要依靠这种方式);另一部分是被测件被割去一小块所得。刚性被测件(表面硬度低于沙粒)是被割去形成划痕的部分多;而柔性被测件则是凹进去的部分多。像超高耐磨管件(UHMWPE)这种分子链极长的柔性件即使被割,也没有被割掉,而仅被割出许多小条,这些小条与被测件连在一起,在被侧件表面微观形成许多绒毛状的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)条。这样,沙粒再与被测件互相碰撞、摩擦时先碰到这些绒毛而很少再与被测件的本体发生碰撞、摩擦,只有在绒毛被在割掉之后才能与被测件本体再发生碰撞、摩擦。而像超高耐磨管件(UHMWPE)这种分子链极长的物体由于分子间的无序缠结非常之多,使得其产生出的小绒毛很难被切断,也就更有效地阻止了沙粒于本体的重新碰撞、摩擦,结果就使得它在这种情况下非常地耐磨。

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