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溶胀对水润滑下丁腈橡胶二体滑动磨损行为的影响*

2021-03-30宋淑媛王世杰李云龙

润滑与密封 2021年3期

宋淑媛 王世杰 聂 瑞 李云龙

(1.沈阳工业大学机械工程学院 辽宁沈阳 110870;2.南京航空航天大学航空学院 江苏南京 210016; 3.汕头大学工学院 广东汕头 515063)

丁腈橡胶(NBR)以其高弹、耐溶剂及耐磨损的特性在工程中经常被使用为密封和耐磨材料[1-2]。当丁腈橡胶材料在使用寿命期间受到外力作用并与液体接触时,会发生溶胀和磨损[3-4]。磨损作为重要的失效问题,应在材料设计和使用中重点考虑。液体介质作用下溶胀导致的丁腈橡胶老化将不可避免地影响其磨损行为,降低橡胶部件的耐用性[5]。因此,溶胀影响下丁腈橡胶的磨损行为研究是十分必要的。

目前国内外部分学者研究了液体介质对橡胶材料的溶胀及摩擦学影响。彭旭东等[6]对橡胶材料在不同液体介质中老化的研究进展进行了归纳总结,研究对橡胶类材料密封件的寿命预测和摩擦磨损特性研究提供了指导。MOFIDI等[7]对酯类和矿物环境下丁腈橡胶老化对滑动磨损和磨料磨损行为的影响进行了研究,研究表明,多元醇酯润滑下的老化会导致摩擦因数降低,在液体润滑情况下磨粒磨损的磨损量较高,老化会加剧丁腈橡胶的磨损程度。GUO等[8]通过对橡胶样品进行恒温油浴老化性能测试,研究表明,随着老化的增加,弹性模量初期迅速下降并最终趋于平衡;溶胀在初始阶段增加明显并在饱和后保持稳定状态;摩擦扭矩首先急剧下降而后随着老化时间的增长而增加。对油酯类介质环境下的研究发现,介质导致的溶胀老化会加剧磨损的发生。……

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