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硫化橡膠耐磨性能的測定

硫化橡膠耐磨性能的測定：
Rubber vulcanized—Determination of abrasion resistance
磨耗試驗(yàn)（Wearing Test）：
目的：在于測定材料的耐磨耗性。
方法：試驗(yàn)時(shí)讓試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負(fù)荷作用下進(jìn)行摩擦，測定試樣在一定里程內(nèi)的磨耗體積。
設(shè)備：搭配磨耗試驗(yàn)機(jī)和精密電子比重天平使用。

磨耗機(jī)構(gòu)原理：
磨耗是兩固體表面互相接觸，經(jīng)摩擦而使表層材料脫落的現(xiàn)象。磨耗依其發(fā)生原因可分類為四種機(jī)構(gòu)：
1.黏著磨耗
固體表面接觸時(shí)，其高高低低的峰端，會妨礙兩個(gè)固體表面百分之百的接觸。突出部分彼此接觸，因承受大的壓力而產(chǎn)生塑性變形，而起冷焊作用呈現(xiàn)黏著現(xiàn)象。黏著部分因摩擦滑動而使較弱材料之一側(cè)發(fā)生剪斷，導(dǎo)致材料從較弱的一側(cè)被黏著到較強(qiáng)的一側(cè)。
2.刮除磨耗
兩個(gè)硬度不同的固體表面相接觸時(shí)，較硬固體表面的峰端刺入較軟物體的表面，經(jīng)磨耗作用而刮除較軟固體的表面而形成坑孔，此種磨耗稱為刮除磨耗。在兩個(gè)接觸面間，如果有外界的硬質(zhì)顆粒（如砂）介入也會引起刮除磨耗。
3.表面疲勞磨耗
疲勞所導(dǎo)致的磨耗常發(fā)生于滾動接觸的場合，這是反復(fù)的周期變化應(yīng)力作用在一固體表面，經(jīng)連續(xù)操作后，微小的裂縫在物體表面或內(nèi)層產(chǎn)生，并且繼續(xù)擴(kuò)大，當(dāng)裂縫延伸至表面后，致使材料成碎塊而脫落。此種磨損常在表面留下大小不一的坑孔。此類疲勞磨耗的型式經(jīng)常發(fā)生在齒輪、軸承等機(jī)件上。
4.腐蝕磨耗
兩固體接觸面暴露在腐蝕性氣體或液體的環(huán)境下，表面因受到腐蝕而產(chǎn)生硬脆的氧化物，這些氧化物與母材的結(jié)合力較弱，在磨耗時(shí)很容易被剝離，此種現(xiàn)象稱為腐蝕磨耗。

影響耐磨耗性的因素：
1.黏著性：不易黏著的材料組合耐磨性較大。
2.表面氧化膜：氧化膜可防止黏著者較好，若易黏著或脫落，則磨耗增多。
3.化學(xué)安定性：易腐蝕者容易引起腐蝕磨損。
4.熱傳導(dǎo)性：摩擦熱散熱較快者較不易磨損。
5.硬度與強(qiáng)度：硬材料接觸點(diǎn)變形少，耐磨耗性好，但接觸不良時(shí)，不易牢貼，會增加磨耗量。
6.表面粗糙度：粗糙度大時(shí)，易引起刮除作用，故磨耗量大。
7.潤滑劑：潤滑劑可以形成油膜，減少磨耗量，但接觸壓力大時(shí)，油膜破裂，金屬會因黏著而增加磨耗量。

硫化橡膠耐磨性能的測定：
1、NBS磨耗試驗(yàn)法：依據(jù)：ASTM D1630。 使用砂紙：40#
磨耗指數(shù)計(jì)算：
假如三件測試件，量表之平均讀數(shù)均為 2.5 mm(0.1")，則可采補(bǔ)插法來決定三點(diǎn)平均轉(zhuǎn)數(shù)；方法如下：
計(jì)數(shù)器上之轉(zhuǎn)數(shù) × 2.5
R1 = 磨耗2.5mm之轉(zhuǎn)數(shù) = ---------------------------- 三個(gè)測厚量表之平均讀數(shù)(mm)
NBS磨耗指數(shù)公式：
R1
磨耗指數(shù) = ── × 100
R2
R1：測試試片磨耗2.5mm(0.1“)之平均轉(zhuǎn)數(shù)。
R2：標(biāo)準(zhǔn)試片磨耗2.5mm(0.1“)之平均轉(zhuǎn)數(shù)。
NBS標(biāo)準(zhǔn)耐磨耗指數(shù)：330±30

2、DIN磨耗試驗(yàn)法：符合標(biāo)準(zhǔn)： DIN-53516 、ISO-4649 、 GB/T9867
DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)適用于彈性材料、橡膠、輪胎、輸送皮帶、鞋底、軟質(zhì)合成皮、皮革．．等材料質(zhì)之磨耗測度。
使用砂紙：60#
(磨前重量－磨后重量)×200 (W1－W2) × 200
磨耗量△V＝------------------------＝----------------------
密度×標(biāo)準(zhǔn)試片之磨耗量 Q ×S

△V：磨耗量(mm3) Q：試片密度(mg/mm3)
W1：磨前重量 (mg) W2：磨后重量(mg) S：標(biāo)準(zhǔn)試片之磨耗量(mg)
砂布之磨耗力需為200±20mg之間，若太鋒銳，請以粗磨鐵塊粗磨，并校正之。磨耗力不足時(shí)請更換砂布，以免影響試驗(yàn)之準(zhǔn)確性。

3、阿克隆磨耗機(jī)磨耗試驗(yàn)法
硫化橡膠耐磨性能的測定（用阿克隆磨耗機(jī)）
Rubber vulcanized—Determination of abrasion resistance（Akron machine）
GB/T 1689—1998代替GB 1689—82（89）
依CNS 734 K6264，BS 903 A9、BS 903 A9，GB/T 1689、EN（選購）等測試規(guī)范。
砂輪：#36（GB）,#40（BS）
試樣的磨耗體積V計(jì)算：
   （m1-m2）           試樣試驗(yàn)前的質(zhì)量－試樣試驗(yàn)后的質(zhì)量
V=------------＝----------------------------------------------------------
         ρ                                    試樣的密度
V —— 試樣磨耗體積，㎝3；
m1 —— 試樣試驗(yàn)前的質(zhì)量，g；
m2 —— 試樣試驗(yàn)后的質(zhì)量，g；
ρ ——試樣的密度，mg/m3。

試樣的密度按GB/T 533測定。GB/T 533標(biāo)準(zhǔn)：測試原理就是阿基米得定理，
                          試樣在空氣中的質(zhì)量
試樣的密度＝------------------------------------
          （試樣在空氣中的質(zhì)量－試樣在水中的質(zhì)量）
試樣的磨耗指數(shù)按式（2）計(jì)算：
磨耗指數(shù)= VS/Vt ×100 …………………………（2）
式中：VS —— 標(biāo)準(zhǔn)配方（見附錄A）的磨耗體積；
Vt —— 試驗(yàn)配方在相同里程中的磨耗體積。


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