隨著海洋開發(fā)的藍色革命在世界范圍內興起,各種材料在海洋環(huán)境中的使用性能,包括機械性能與摩擦磨損性能,越來越受到人們的關注。海水液壓傳動是海洋開發(fā)中廣泛使用的一項關鍵技術。然而,海水液壓傳動系統(tǒng)對摩擦副材料要求較高—用于海水潤滑的摩擦材料必須具有優(yōu)異的耐磨損和耐腐蝕性能。因此,開發(fā)適宜于海水液壓傳動的海水潤滑材料,并研究它們在海水環(huán)境中的摩擦磨損性能和磨損機制迫在眉睫。超高分子量聚乙烯優(yōu)異特性引起相關領域專家、學者的較大興趣。
研究表明,在水相介質潤滑條件下,超高分子量聚乙烯的摩擦磨損性能主要依賴于對摩面的腐蝕和介質的潤滑作用。超高分子量聚乙烯在海水和氯化鈉溶液潤滑下與GCr15對摩時,由于介質對對摩面的嚴重腐蝕,其磨損率遠遠高于在其他條件下的磨損率。這種與對摩面所受到的腐蝕密切相關的磨損方式可稱之為間接腐蝕磨損。
研究發(fā)現(xiàn),當超高分子量聚乙烯在海水潤滑下與耐腐蝕的Ni-P合金對摩時,由于海水較好的潤滑作用,超高分子量聚乙烯具有較低的摩擦系數(shù)和磨損率。此外,超高分子量聚乙烯在海水和氯化鈉溶液潤滑下與GCr15對摩時,其磨損表面呈現(xiàn)出周期性的波浪形花紋。這種磨損花紋的出現(xiàn)是超高分子量聚乙烯表面微結構在受到對摩面上微凸體大的犁耕作用時而發(fā)生智能重建的結果?;趯Τ叻肿恿烤垡蚁┠p表面形貌的掃描電鏡和三維輪廓分析,研究人員提出了粘滑動力學機制來說明超高分子量聚乙烯的花紋磨損。
該項研究是超高分子量聚乙烯在海水潤滑應用研究中的一項突破。該項目得到了國家“863”計劃和國家自然科學基金的支持。
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