您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
填料順序?qū)λ芰夏Σ聊p性能的影響
1、磨損時(shí)間的影響：
圖5-2和圖5-3所示為干摩擦條件下，接觸載荷為196N時(shí)，不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料與調(diào)質(zhì)鋼對(duì)磨時(shí)摩擦系數(shù)和磨損質(zhì)量損失隨磨損時(shí)間變化的關(guān)系曲線。從圖5-2可以看出，所有樣品的摩擦系數(shù)的變化都經(jīng)歷了兩個(gè)階段:磨合階段和穩(wěn)定摩擦階段。試驗(yàn)初期的摩擦系數(shù)都比較低，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)摩擦系數(shù)迅速增大，達(dá)到最高值后逐漸降低并趨于穩(wěn)定，表明摩擦表面己經(jīng)形成了穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移膜。其中PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低。從圖5-3可以看出，在給定的實(shí)驗(yàn)條件下，尼龍66基納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失均隨著時(shí)間的增加而逐漸增加，其中SEB S-g-MA橡膠顆粒與有機(jī)納米粘土共混后填充的尼龍66納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失低。
2、接觸載荷的影響
圖5-4和圖5-5所示為干摩擦條件下，磨損時(shí)間為120min時(shí)，不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料與調(diào)質(zhì)鋼對(duì)磨時(shí)摩擦系數(shù)和磨損質(zhì)量損失隨接觸載荷變化的關(guān)系曲線。由圖5-4可以看出，尼龍66納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨著接觸載荷的增大而先增大后減小，在98N時(shí)達(dá)到最大值，其中各載荷下PA66+(SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低。由圖5-5可見(jiàn)，尼龍66納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失隨接觸載荷的增加而增加;相同載荷下，PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失低。
通過(guò)以上的分析可知，混合順序?qū)δ猃?/span>66納米復(fù)合材料的摩擦磨損性能有重要的影響，其中SEB S-g-MA橡膠粒子與有機(jī)粘土共混后再與尼龍66粉末混合形成的PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料在室溫干滑動(dòng)條件下具有好的摩擦磨損性能。
三、磨損表面形貌分析
圖5-6所示為干摩擦條件下，接觸載荷為196N，磨損時(shí)間為120min時(shí)，不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料磨損表面形貌的SEM照片。
可見(jiàn)，PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料的磨損表面較為粗糙且有較深的犁溝，這表明復(fù)合材料的磨損主要受對(duì)偶鋼輪上微凸尖峰的切削和犁溝作用，導(dǎo)致材料的劇烈切削磨損(圖5-6 ( a ) ) ; ( PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料磨損表面的犁溝相對(duì)較淺，并且有少量的磨屑粘附在試樣表面(圖5-6 ( b ) ) ; ( PA66+organoclay ) +SEBS-g-MA納米復(fù)合材料的磨損表面出現(xiàn)了比較明顯的表面剝落和凹坑，從而表明在滑動(dòng)過(guò)程中以粘著磨損為主(圖5-6 ( c ) ) ; PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損表面比較平整，僅有少量較淺而平行于滑動(dòng)方向的犁溝產(chǎn)生，此時(shí)的磨屑細(xì)小并粘附在磨損表面，同時(shí)在鋼輪表面形成了一層較均勻的轉(zhuǎn)移膜，從而降低了粗糙尖峰的微觀切削和犁溝作用，提高了復(fù)合材料的耐磨性(圖5-6 (
磨損表面形貌直接反映機(jī)械零件的磨損和疲勞等特征行為，不同磨損過(guò)程的磨損表面形貌差別很大，不同的摩擦表面狀態(tài)也會(huì)影響摩擦副的性能。因此，磨損表面形貌是判定磨損機(jī)制最直接、最主要的判據(jù)[y }2}。為了進(jìn)一步準(zhǔn)確、方便地描述磨損表面的特征，本文采用OSL3000型激光共焦顯微鏡對(duì)試樣的磨損表面進(jìn)行觀察，從而獲得磨損表面的三維形貌。圖5-7為干摩擦條件下，接觸載荷為196N，磨損時(shí)間為120min時(shí)，尼龍66納米復(fù)合材料磨損表面的三維形貌圖像。可以看出，PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料的磨損表面比較粗糙，有大量的犁溝存在，PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損表面相對(duì)比較平整。這與掃描電鏡的觀測(cè)結(jié)果一致。
一般來(lái)說(shuō)，摩擦表面的幾何特征采用形貌參數(shù)來(lái)描述，常用的表面形貌參數(shù)是表面粗糙度，表面粗糙度是反映磨損表面微觀幾何形狀的一個(gè)重要指標(biāo)。因此本研究采用OSL3000型激光共焦顯微鏡對(duì)尼龍66納米復(fù)合材料的磨損表面進(jìn)行了三維粗糙度評(píng)定。實(shí)驗(yàn)中選取磨損表面上的一個(gè)矩形區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，從而獲得常用的表面粗糙度參數(shù)表面平均粗糙度(Ra>、均方根偏差(R護(hù)，這些參數(shù)能很好地描述磨損表面。評(píng)定結(jié)果如表5-1所示。
