工程塑料熱性能和耐磨性能詳解及現(xiàn)實意義

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在市場上，我們會經(jīng)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(jié)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(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度和剛性產(chǎn)生影響?！　?)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荷條件下的耐熱性能?！　?)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?！　?)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(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。但是結(jié)晶性塑料中，負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荷情況下耐受溫度能力?！　?)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之一?！　?)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)品時研究目標產(chǎn)品隔熱性的參考指標?！　?)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?！　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?！　?.影響材料耐磨的參數(shù)　　(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(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最大PV值為極限PV(見附表)?！　∝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(huán)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(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