超高分子量聚乙烯（UHMWPE）與抗磨損
發(fā)表時間：2015-12-12 16:27:21 新聞來源：www.3sdf.com
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有高的抗磨損特性，它的抗磨損是一種特殊的抗磨損，其耐磨機理暫且稱之為柔性耐磨機理。
耐磨材料按照耐磨機理來分可分為兩大類，剛性耐磨和柔性耐磨。前者是我們以往比較熟悉的，如鐵比木頭耐磨 它是利用材料的剛性，準確地講是利用它的硬度。我們知道判斷一個物體是否比另一個硬，可以看看哪一個物體在另一個物體表面能夠劃出痕跡，被劃出痕跡的物體就比較軟。一般來講，軟的物體耐磨性要比硬的物體的耐磨性要差，這一點我們比較容易理解。這也就是像刀子削蘋果皮一樣，硬的物體表面的許多可以看出的和一些微觀的尖銳鋒利的小刀將軟的物體表面連割帶劃地剝離掉了，簡單地被稱為磨掉了，筆者又把這種磨損形象地稱之為切削磨損。
所謂超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的耐磨指的是其柔性耐磨?，F(xiàn)在通用的說法叫做水砂耐磨，是從檢測方法而得名的，具體方法為：
將被測件與細的砂粒放在水中，通過攪拌、旋轉(zhuǎn)等方法讓被測件與砂粒充分地動態(tài)接觸，互相碰撞、摩擦，經(jīng)過一定時間后將被測件取出，稱量被測件的質(zhì)量損失量，并求出損失量與被測件原質(zhì)量的比，來對比被測件的耐磨程度。
物體的柔性耐磨不是依仗它的硬度，而是靠它內(nèi)在的柔韌性。準確地說應(yīng)該是其韌性。而且柔性耐磨又是一種特殊狀況下的耐磨，它不像剛性耐磨材料那樣在大多數(shù)情況下都耐磨：一個簡單的試驗大家都可以做。用一個超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板與一個表面很粗糙的鋼板對磨，結(jié)果很明顯超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板被磨掉了，鋼塊看來毫發(fā)無傷。這就使我們得出的一個結(jié)論，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）經(jīng)不住切削磨損的破壞，它的耐磨僅僅是一種柔性耐磨。
那么，柔性耐磨又是一種什么樣的機理呢？前邊講到了，柔性耐磨是靠物體的韌性。回到檢測實驗環(huán)境中，被測件在與沙粒的互相碰撞、摩擦時，由于沙粒比被測件的表面硬度高，會在被測件表面劃出許許多多的劃痕。這些劃痕，一部分是被測件凹進去所得（如銅等一些軟金屬的耐磨主要依靠這種方式）；另一部分是被測件被割去一小塊所得。剛性被測件（表面硬度低于沙粒）是被割去形成劃痕的部分多；而柔性被測件則是凹進去的部分多。像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）這種分子鏈長的柔性件即使被割，也沒有被割掉，而僅被割出許多小條，這些小條與被測件連在一起，在被側(cè)件表面微觀形成許多絨毛狀的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）條。這樣，沙粒再與被測件互相碰撞、摩擦時先碰到這些絨毛而很少再與被測件的本體發(fā)生碰撞、摩擦，只有在絨毛被在割掉之后才能與被測件本體再發(fā)生碰撞、摩擦。而像超高分子量聚乙烯（UHMWPE）這種分子鏈長的物體由于分子間的無序纏結(jié)非常之多，使得其產(chǎn)生出的小絨毛很難被切斷，也就更有效地阻止了沙粒于本體的重新碰撞、摩擦，結(jié)果就使得它在這種情況下非常地耐磨。
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