滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦?xí)r間和速度對(duì)摩擦系數(shù)和體積磨損率的影響

1、滑動(dòng)速度對(duì)尼龍“及其復(fù)合材料摩擦系數(shù)的影響

  圖7-3所示為接觸載荷為2N，磨損時(shí)間為20min時(shí)，尼龍66及其復(fù)合材料的平均摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)速度的變化曲線。從圖中可以看出，不同的滑動(dòng)速度下，PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料的摩擦系數(shù)最小。在接觸載荷一定的條件下，純尼龍66及PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)變化較小，趨于平穩(wěn);而PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料和PA66/organoclay納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)均隨著滑動(dòng)速度的增大逐漸增大，其中PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料的摩擦系數(shù)最小。

  當(dāng)滑動(dòng)速度較小時(shí)，摩擦表面間微突體的嚙合程度相對(duì)較小，微突體間的相互運(yùn)動(dòng)阻礙作用減弱，使微觀切削抗力減小，在相同法向載荷條件下，宏觀的摩擦阻力也就減小，從而使摩擦系數(shù)也相對(duì)小一些。隨著滑動(dòng)速度的增大，微突體間的嚙合程度相對(duì)大一些，摩擦力和摩擦系數(shù)也相對(duì)大一些。摩擦力與摩擦表面間微突體的嚙合程度密切相關(guān)。

2、滑動(dòng)速度對(duì)尼龍“及其復(fù)合材料體積磨損率的影響

  圖7-4所示為接觸載荷為2N，磨損時(shí)間為20min時(shí)，尼龍66及其復(fù)合材料的體積磨損率隨滑動(dòng)速度的變化曲線。從圖中可以看出，體積磨損率隨著滑動(dòng)速度的逐漸增大呈明顯上升趨勢(shì)。主要是由于滑動(dòng)速度增大時(shí)，摩擦產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致材料軟化;與此同時(shí)，聚合物材料表面所受的切削力和法向壓力增加，從而使體積磨損率增大[[245,246]。相同的實(shí)驗(yàn)條件下，PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料的體積磨損率最小，而PA66/organoclay納米復(fù)合材料的體積磨損率最大。

3、磨損時(shí)間對(duì)尼龍“及其復(fù)合材料摩擦系數(shù)的影響

  圖7-5所示為接觸載荷為2N，磨損時(shí)間為20min時(shí)，滑動(dòng)速度分別為62.83mm/s, 94.25mm/s和125.66mm/s時(shí)，尼龍66及其復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨磨損時(shí)間的變化曲線。可見(jiàn)，純尼龍66, PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料和PA66/organoclay納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨磨損時(shí)間的增加劇烈波動(dòng)，PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料的摩擦系數(shù)比較平穩(wěn)。

  圖7-6所示為接觸載荷為4N，滑動(dòng)速度為125.66mm/s時(shí)，尼龍66及其復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化曲線?？梢?jiàn)，所有材料的摩擦系數(shù)都隨著時(shí)間的增加逐漸增大，400s后趨于穩(wěn)定，其中納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)在0.38至0.47之間波動(dòng)，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，PA66/SEBS-g-MA復(fù)合材料的摩擦系數(shù)最小，橡膠顆粒的加入提高了復(fù)合材料的韌性，同時(shí)降低了其摩擦系數(shù)。