ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм изнашивания полимеров и резины из "Триботехника " Взаимодействие полимеров и резины с металлической поверхностью может быть либо механическим, либо молекулярным. Последнее проявляется только в.виде адгезии. Зацепление неровностей поверхностей играет большую роль, так как пластическая деформация поверхностного слоя полимера под воздействием неровностей металлической поверхности, повышая число пятен контакта, увеличивает количество зацеплений. Это вторично стимулирует развитие пластической деформации активных слоев. В результате значительно возрастает сила трения. Если материал эластичный, например резина, то при прочих равных условиях шероховатость металлической поверхности не оказывает такого влияния, так как при отсутствии пластической деформации на перемещение затрачивается меньшая работа. [c.104] Если адгезия значительна, то разрушение возникаюш,ей связи возможно как по полимеру, так и по металлу. В итоге будет перенос материала с полимера на металл, с металла на полимер или одновременно с одной поверхности на другую. Это также объясняет наблюдаемое изнашивание более твердого металла более мягким полимерным материалом. [c.104] Из термопластов с точки зрения механизма изнашивания особый интерес представляет политетрафторэтилен (ПТФЭ). При его работе с гладкой стальной поверхностью при малой скорости скольжения происходит перенос полимера в виде очень тонкой пленки, внутри которой молекулы цепи ориентированы в направлении скольжения [38]. При дальнейшем скольжении по этой пленке дополнительный перенос полимера незначителен. Если ввести в полимерную цепь, объемные боковые группы, то сила трения и интенсивность изнашивания возрастают. [c.104] При шероховатости стальной поверхности более Ra = 0,1 мкм ПТФЭ начинает интенсивно изнашиваться. Повышается и коэффициент трения. Подобное явление наблюдается при понижении температуры до —20 °С происходит срезание полимера выступами неровностей твердой сопряженной поверхности. [c.104] Полимерные материалы часто оказываются эффективными как покрытия или облицовочный материал в узлах трения, где, казалось бы, нужно применять особо твердые материалы. Некоторые полимеры могут поглощать большое количество энергии, прежде чем от их поверхности отделится частица. Это свойство полимеров используется, например, для повышения износостойкости ротора и статора флотационных установок, установок по перекачке пульпы в химической промышленности. Преимуществом полимера является еще и то, что он не подвержен коррозии. [c.104] Для уменьшения трения и снижения износа полимерного материала в него добавляют различные активные вещества, которые в процессе трення взаимодействуют с рабочими поверхностями пары трения. Например, закись меди, использованная в качестве наполнителя поликапроамида и ПТФЭ, в глицерине может восстанавливаться до чистой меди и образовывать на поверхностях трения активный слой, резко снижающий износ пары трения (обеспечивающий ИП, см. гл. 18). Кроме того, частицы закиси меди выступают в роли искусственных зародышей структурообразования, что приводит к формированию более мелкой и однородной структуры по по всему сечению образца [44 J. [c.105] На коэффициент трения и интенсивность изнашивания полимеров может оказать влияние гамма-облучение [44J. При увеличении дозы облучения полиэтилена коэффициент трения и интенсивность изнашивания снижаются. Дальнейшее увеличение дозы облучения приводит к ухудшению антифрикционных характеристик полимера и переходу от пластического оттеснения материала к микрорезанию. [c.106] На процесс трения между металлом и полимерными материалами влияет температура. С повышением температуры ухудшаются упругие и пластические свойства материала и в зависимости от величины температуры происходят физико-химические процессы распада органического связующего или самого материала. Кроме того, если пластик обладает высокой адгезией к металлу, то с повышением температуры адгезия усиливается, У пластиков со слабой адгезией к металлу силы трения с повышением температуры увеличиваются незначительно. [c.106] Высокоэластичные материалы повреждаются при трении вследствие усталостного разрушения поверхностных слоев под действием повторных нормальных напряжений и сил трения. Разрушение происходит путем отрыва (силы трения обусловлены как адгезией на плош,адках контакта, так и сопротивлением при движении внедрившихся выступов неровностей металлической поверхности). Менее эластичные материалы повреждаются вследствие микрорезания, царапания, отслаивания и выкрашивания. [c.107] Вернуться к основной статье