UHMWPE-SiO-,2-彈性復(fù)合材料的沖蝕特性研究.pdf

1、我國河流的含沙量與含沙的普遍程度居世界之首,水流挾帶沙粒沖擊流道邊壁造成的沖蝕磨損一直是存在于水利水電工程中的技術(shù)難題。研究開發(fā)抗沖蝕性能優(yōu)良的耐磨材料,是延長水機(jī)過流件運(yùn)行壽命的一條重要途徑。 本文采用壓制燒結(jié)工藝制備了一種超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/納米SiO2彈性復(fù)合材料,實(shí)驗(yàn)研究了該材料的沖蝕磨損特性并與純UHMWPE、常用碳鋼材料進(jìn)行了比較；采用掃描電鏡觀察了彈性復(fù)合材料的沖蝕磨損形貌,分析了材料沖蝕磨損機(jī)理,在

2、此基礎(chǔ)上進(jìn)行了工程應(yīng)用試驗(yàn)。 彈性復(fù)合材料的干滑動(dòng)摩擦磨損特性研究。相對(duì)純UHMWPE材料,填充納米SiO2能減小摩擦因數(shù),提高UHMEPE的磨損特性,當(dāng)SiO2組份為10％左右時(shí),復(fù)合材料的摩擦因數(shù)最小,磨損特性最好；摩擦過程存在短暫的跑合期；隨著載荷的增大,彈性復(fù)合材料的摩擦因數(shù)先增大,然后趨于平穩(wěn)；彈性復(fù)合材料磨損量隨著載荷的增大而增加。彈性復(fù)合材料的磨損機(jī)理主要表現(xiàn)為犁溝和疲勞剝落。 彈性復(fù)合材料的射流與繞流沖蝕

3、磨損特性研究。射流速度對(duì)彈性復(fù)合材料沖蝕率的影響呈指數(shù)關(guān)系；沖擊角在30°左右時(shí),沖蝕磨損率達(dá)到峰值；射流與繞流含沙濃度分別在1.92kg/m3及0.96kg/m3以下時(shí),彈性復(fù)合材料沖蝕率隨含沙濃度的增大而增加,其后趨勢開始變得平緩；兩種沖蝕實(shí)驗(yàn)均表明,SiO2組份為10％左右時(shí),彈性復(fù)合材料抗沖蝕特性最好。 彈性復(fù)合材料與純UHMEPE及45＃鋼沖蝕特性對(duì)比與應(yīng)用試驗(yàn)。彈性復(fù)合材料的沖蝕率較純UHMEPE降低30％左右,只有