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工程塑料耐熱和耐磨性能的關(guān)系
日期:2024-12-27 22:03
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摘要:
工程塑料耐熱和耐磨性能的關(guān)系
一:工程塑料熱性能衡量參數(shù)
塑料制品在溫度方面即使產(chǎn)生一點小小的變化就足以對強(qiáng)度和剛性產(chǎn)生影響。
1) 連續(xù)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(xué)耐熱性,前者是指規(guī)定形狀的塑料成型試樣在指定的加熱溫度下,維持產(chǎn)品形狀的性能;后者是表示塑料成型材料中分子鍵的熱穩(wěn)定性。它主要是表示塑料成型試樣在無負(fù)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...
工程塑料耐熱和耐磨性能的關(guān)系
一:工程塑料熱性能衡量參數(shù)塑料制品在溫度方面即使產(chǎn)生一點小小的變化就足以對強(qiáng)度和剛性產(chǎn)生影響。
1) 連續(xù)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(xué)耐熱性,前者是指規(guī)定形狀的塑料成型試樣在指定的加熱溫度下,維持產(chǎn)品形狀的性能;后者是表示塑料成型材料中分子鍵的熱穩(wěn)定性。它主要是表示塑料成型試樣在無負(fù)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(jī)械性能。
3) 熱變形溫度
負(fù)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(fù)荷下,以一定速度持續(xù)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(jié)晶性塑料中,負(fù)荷撓曲溫度是表示接近于玻璃花轉(zhuǎn)變溫度的下限的溫度,所以多少可以成為實用性參考指標(biāo)。但是結(jié)晶性塑料中,負(fù)荷撓曲溫度時表示玻璃化轉(zhuǎn)變點與結(jié)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(jié)果的偏差也很明顯。該參數(shù)被用于相應(yīng)地測量不同材料在短時間升溫而且載負(fù)荷情況下耐受溫度能力。
4) 線膨脹系數(shù)
線膨脹系數(shù)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(shù)。該系數(shù)是了解隨著塑料成形品溫度的升高,產(chǎn)品尺寸變化程度的重要指標(biāo)之一。
5) 熱導(dǎo)率
熱導(dǎo)率表示在1s 內(nèi)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(shè)計產(chǎn)品時研究目標(biāo)產(chǎn)品隔熱性的參考指標(biāo)。
6) 比熱容
比熱容是指相對于塑料成型品單位質(zhì)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(dǎo)率相同,是產(chǎn)品設(shè)計時研究目標(biāo)產(chǎn)品升溫性的參考數(shù)據(jù)。
7) 脆化溫度
用試驗鉗夾住規(guī)定形狀和尺寸的成型試樣的一端,固定在試驗槽內(nèi),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(jié)果來求出其脆化溫度。在低溫下使用時,是設(shè)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(yīng)用于軸承、軸套等高耐磨件
1. 摩擦系數(shù)COF和耐磨系數(shù)K區(qū)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(guān)系。該值越低說明越耐磨。
2. 影響材料耐磨的參數(shù)
(1)材料支承面負(fù)載力P(確保P不能超過材料在該溫度下大承受壓力,見附表)
(2)接觸面的運動速度V
(3)由于摩擦運動會產(chǎn)生摩擦熱(材料因?qū)嵝阅?、制品結(jié)構(gòu)等因素,積聚的摩擦熱是不同的),可能會因過熱導(dǎo)致接觸面破壞。每種材料所能承受的大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(fù)荷壓強(qiáng)P不能超過在工作環(huán)境溫度下大壓縮強(qiáng)度
2)工作PV值不能超過材料極限PV
3)制品適合散熱結(jié)構(gòu)(接觸長度、工作環(huán)境等)、周圍溫度
4)轉(zhuǎn)速、運動速度、運動時間等
5)耐磨過程連續(xù)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