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          尼龍摩擦磨損性能改性提升方法 耐磨尼龍材料

          作者:中爾新材 時間: 瀏覽:653

          資訊摘要:

          很多工業(yè)傳動、滑動部件,都需要尼龍有優(yōu)異的耐磨性能,那到底該怎么通過改性,提升尼龍的摩擦磨損性能?

          尼龍因為本身的自潤滑性、強度高,已經(jīng)被廣泛用在齒輪、軸承、滑塊這些傳動、滑動部件上,但是,普通的 PA6/PA66,摩擦系數(shù)大概在 0.3-0.4 之間,在高負載、高速、長期滑動的場景下,很容易出現(xiàn)磨損、異響、壽命短的問題,所以,我們需要通過改性,來提升尼龍的摩擦磨損性能,滿足高端工業(yè)場景的需求。

          一、尼龍的摩擦磨損,到底受哪些因素影響?

          尼龍的摩擦磨損性能,核心受三個因素的影響:
          第一個是材料的剛性,剛性越高,在受力的時候,變形越小,接觸的應力越均勻,磨損就越?。?div style="font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; font-variant-alternates: normal; font-size-adjust: none; font-language-override: normal; font-kerning: auto; font-optical-sizing: auto; font-feature-settings: normal; font-variation-settings: normal; font-variant-position: normal; font-variant-emoji: normal; font-stretch: normal; line-height: 24px; flex: 0 1 auto; flex-direction: row; justify-content: normal; align-items: normal; padding: 0px; margin: 0px; background-image: none; background-position: 0% 0%; background-size: auto; background-repeat: repeat; background-attachment: scroll; background-origin: padding-box; background-clip: border-box;">
          第二個是材料的自潤滑性,自潤滑性越好,摩擦系數(shù)越低,兩個部件之間的摩擦力越小,磨損就越?。?div style="font-variant-numeric: normal; font-variant-east-asian: normal; font-variant-alternates: normal; font-size-adjust: none; font-language-override: normal; font-kerning: auto; font-optical-sizing: auto; font-feature-settings: normal; font-variation-settings: normal; font-variant-position: normal; font-variant-emoji: normal; font-stretch: normal; line-height: 24px; flex: 0 1 auto; flex-direction: row; justify-content: normal; align-items: normal; padding: 0px; margin: 0px; background-image: none; background-position: 0% 0%; background-size: auto; background-repeat: repeat; background-attachment: scroll; background-origin: padding-box; background-clip: border-box;">
          第三個是材料的耐熱性,因為摩擦的時候,會產(chǎn)生熱量,如果材料的耐熱性不夠,就會出現(xiàn)軟化、熔融,導致磨損加劇。
          普通的尼龍,這三個方面,都有提升的空間,所以,我們可以通過改性,針對性的優(yōu)化這三個方面,來提升耐磨性能。

          二、提升尼龍摩擦磨損性能,常見的改性方案

          現(xiàn)在,行業(yè)里已經(jīng)有很多成熟的改性方案,來提升尼龍的耐磨性能,不同的方案,適配不同的場景:

          1.玻纖增強 + 潤滑復合改性

          這是最常用的方案,首先,添加玻纖,提升尼龍的剛性和耐熱性,減少受力變形,同時,添加潤滑劑,降低摩擦系數(shù),解決玻纖增強之后,摩擦系數(shù)升高的問題,這個方案,適配高負載的傳動部件,比如,汽車的齒輪、工業(yè)的軸承,改性之后,耐磨性能可以提升 3-5 倍,摩擦系數(shù)可以降到 0.2 以下。

          2.固體潤滑劑改性

          添加固體潤滑劑,比如,PTFE、石墨、二硫化鉬,這些材料,本身的自潤滑性非常好,可以在摩擦的表面,形成一層潤滑膜,降低摩擦系數(shù),減少磨損,比如,添加 PTFE 的尼龍,摩擦系數(shù)可以降到 0.15 以下,耐磨性能可以提升 5-10 倍,這個方案,適配低負載、高速的滑動部件,比如,打印機的滑塊、家電的導軌。

          3.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混改性

          超高分子量聚乙烯,本身的耐磨性能,是所有塑料里最好的,把它和尼龍共混,可以大幅提升尼龍的耐磨性能,同時,還可以保持尼龍的強度和耐溫性能,這個方案,適配有沖擊、有磨損的場景,比如,礦山的輸送部件、工程機械的滑塊,改性之后,耐磨性能可以提升 10 倍以上。

          4.專用耐磨助劑改性

          現(xiàn)在,還有很多專用的耐磨助劑,比如,有機硅耐磨劑、耐磨母粒,這些助劑,添加量很少,就可以大幅提升尼龍的耐磨性能,而且,不會影響尼龍的其他性能,比如,透明度、力學性能,這個方案,適配對性能要求比較高的場景,比如,電子的傳動部件、精密的齒輪。

          三、不同的使用場景,該怎么選改性方案?

          不同的場景,對耐磨的要求不一樣,所以,選的改性方案也不一樣:

          1.高負載、低速的傳動部件:比如,汽車的變速箱齒輪、工業(yè)的減速機齒輪,這個時候,需要高剛性、高耐熱,所以,選玻纖增強 + 潤滑復合改性的方案,既可以保證剛性,又可以降低摩擦。

          2.低負載、高速的滑動部件:比如,打印機的導軌、家電的滑塊,這個時候,需要低摩擦系數(shù),所以,選固體潤滑劑改性的方案,降低摩擦,減少異響。

          3.高沖擊、高磨損的場景:比如,礦山的輸送部件、工程機械的襯板,這個時候,需要高耐磨、高抗沖,所以,選超高分子量聚乙烯共混的方案,提升耐磨和抗沖。

          4.精密、低噪音的部件:比如,電子的精密齒輪、辦公設備的傳動部件,這個時候,需要低摩擦、低噪音,所以,選專用耐磨助劑改性的方案,兼顧性能和噪音。

          四、耐磨改性,常見的誤區(qū)有哪些?

          1.只加玻纖,不加潤滑:很多人以為,加了玻纖,剛性高了,耐磨就好了,但是,玻纖本身的摩擦系數(shù)很高,只加玻纖,會導致摩擦系數(shù)升高,磨損反而更嚴重,所以,玻纖增強的尼龍,一定要配合潤滑改性。

          2.潤滑劑加的太多:很多人以為,潤滑劑加的越多,耐磨越好,但是,潤滑劑加的太多,會影響尼龍的力學性能,導致強度下降,所以,要控制添加量,平衡耐磨和力學性能。

          3.忽略了溫度的影響:摩擦的時候,會產(chǎn)生熱量,如果溫度太高,潤滑劑會失效,所以,高溫的場景,要選耐高溫的潤滑劑,比如,石墨、二硫化鉬,而不是普通的硅油。


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