| 几种聚合物材料在海水中的摩擦学行为 |
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| 引用本文： | 王建章,阎逢元,薛群基.几种聚合物材料在海水中的摩擦学行为[J].科学通报,2009,54(22):3558-3564. |
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| 作者姓名： | 王建章 阎逢元 薛群基 |
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| 作者单位： | 中国科学院兰州化学物理研究所, 固体润滑国家重点实验室, 兰州 730000;
中国科学院研究生院, 北京 100049 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 50772115)和国家高技术研究发展计划 (编号: 2007AA03Z358)资助项目 |
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| 摘 要： | 海洋摩擦学是一个正在发展中的新的摩擦学研究领域. 海水环境中摩擦学的研究对于海洋开发具有重要的意义. 研究了超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯以及聚苯酯/聚四氟乙烯、石墨/聚四氟乙烯和碳纤维/聚四氟乙烯复合材料在海水中分别与轴承钢(GCr15)和镍基合金(Ni-Cr-WC)对摩时的摩擦学行为, 并与纯水润滑下的情况做了比较. 结果显示: 影响5种聚合物材料在海水中摩擦学行为的主要因素是海水的腐蚀作用与润滑作用. 当聚合物材料在海水中与GCr15对摩时, 对摩面由于受到海水的腐蚀, 其表面粗糙度大幅增加, 这使得海水的润滑作用急剧下降, 而对偶的犁耕作用却极大增加. 因此, 5种材料在这种条件下的摩擦系数与磨损率远大于其他条件下的摩擦系数与磨损率. 这种依赖于介质对对偶表面腐蚀的磨损方式可以称之为间接腐蚀磨损. 由于海水具有比纯水更优异的润滑性能, Ni-Cr-WC具有比GCr15更佳的润湿性能, 因此在另外3种条件下5种材料的摩擦系数与磨损率以如下顺序递增: 海水中与Ni-Cr-WC对摩 < 纯水中与Ni-Cr-WC对摩 < 纯水中与GCr15对摩. 此外, 与其他材料相比, 碳纤维/聚四氟乙烯在纯水与海水中具有更优异的耐犁耕与磨损的能力, 它是一种潜在的非常适合于水相润滑的摩擦材料.
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| 关 键 词： | 海洋摩擦学 摩擦学行为 聚合物材料 间接腐蚀磨损 |
| 收稿时间： | 2009-03-02 |
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