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                          工程塑料熱性能和耐磨性能詳解及現實意義
                          文章錄入: tonyyu  來源:  點擊:3420
                                在市場上,我們會經常遇到一些問題:塑料制品使用溫度不高,為什么會提供的一些高溫塑料制品會變軟?為什么使用一些市場上宣傳很厲害的耐磨材料,結果磨損很快呢?解答這類問題,需要從多方面考慮。
                            一:工程塑料熱性能衡量參數
                            塑料制品在溫度方面即使產生一點小小的變化就足以對強度和剛性產生影響。
                            1)連續工作溫度
                            表示塑料成型品的耐熱程度。一般被分為物理耐熱性和化學耐熱性,前者是指規定形狀的塑料成型試樣在指定的加熱溫度下,維持產品形狀的性能;后者是表示塑料成型材料中分子鍵的熱穩定性。它主要是表示塑料成型試樣在無負荷條件下的耐熱性能。
                            2)玻璃化溫度
                            溫度高于Tg時,非晶體聚合物將變軟和橡膠狀。確保非晶體聚合物的使用溫度低于Tg非常重要,這樣才能獲得理想機械性能。
                            3)熱變形溫度
                            負荷撓曲溫度是指在高溫下測定塑料剛性的一種方法。它是由在一定負荷下,以一定速度持續加溫,直到試樣顯示指示變形量(0.254mm)時的溫度求得。因為在非結晶性塑料中,負荷撓曲溫度是表示接近于玻璃花轉變溫度的下限的溫度,所以多少可以成為實用性參考指標。但是結晶性塑料中,負荷撓曲溫度時表示玻璃化轉變點與結晶熔點之間的溫度,所以無論在理論還是在實用上都是無意義的溫度,而且測定結果的偏差也很明顯。該參數被用于相應地測量不同材料在短時間升溫而且載負荷情況下耐受溫度能力。
                            4)線膨脹系數
                            線膨脹系數是指在一定壓力下,塑料成型品在溫度升高1℃情況下的膨脹比例,表示為相對于單位長度的線膨脹系數。該系數是了解隨著塑料成形品溫度的升高,產品尺寸變化程度的重要指標之一。
                            5)熱導率
                            熱導率表示在1s內通過溫差為1℃、面積為1cm2、厚度為1cm的塑料成品的熱量。它是設計產品時研究目標產品隔熱性的參考指標。
                            6)比熱容
                            比熱容是指相對于塑料成型品單位質量(lg)的熱容量。一般是表示塑料成型品在溫度升高1℃時所需要的熱量。比熱容與熱導率相同,是產品設計時研究目標產品升溫性的參考數據。
                            7)脆化溫度
                            用試驗鉗夾住規定形狀和尺寸的成型試樣的一端,固定在試驗槽內,浸泡在指定的各級低溫傳熱媒介中,放置(3+-0.1)min后,用打擊錘敲擊一次,從試樣被破壞的結果來求出其脆化溫度。在低溫下使用時,是設計上必須考慮的因素。
                            二:工程塑料耐磨性能考慮因素
                            特種工程塑料越來越多取代金屬應用于軸承、軸套等高耐磨件
                            1.摩擦系數COF和耐磨系數K區別
                            COF用于衡量2個接觸面的滑動阻力,可以用于比較各材料之間的“光滑度”非常有用。該值越低則表明材料越光滑。
                            K值表明材料磨損量與壓力、速度、時間關系。該值越低說明越耐磨。
                            2.影響材料耐磨的參數
                            (1)材料支承面負載力P(確保P不能超過材料在該溫度下最大承受壓力,見附表)
                            (2)接觸面的運動速度V
                            (3)由于摩擦運動會產生摩擦熱(材料因導熱性能、制品結構等因素,積聚的摩擦熱是不同的),可能會因過熱導致接觸面破壞。每種材料所能承受的最大PV值為極限PV(見附表)。
                            K∝磨損量/PVT
                            故考慮選用耐磨材料需要綜合考慮的因素:
                            1)磨損面及軸承軸套的總負荷壓強P不能超過在工作環境溫度下最大壓縮強度
                            2)工作PV值不能超過材料極限PV
                            3)制品適合散熱結構(接觸長度、工作環境等)、周圍溫度
                            4)轉速、運動速度、運動時間等
                            5)耐磨過程連續潤滑可以極大提高耐磨壽命
                            6)若是塑料軸承,則需要考慮軸承壁厚、軸承長徑比
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