常州普威復(fù)合材料科技有限公司


設(shè)為首頁 | 收藏本站
在線客服
 聯(lián)系方式
手機(jī)：13775294744
座機(jī)：（86）0519-68254744
傳真：（86）0519-68254744
微信/QQ：252749659
郵箱：zhudongxu@h-ppp.com
地址：江蘇省常州市新北區(qū)通江中路600號(hào)長江塑化市場12#-16
http://：www.p-hpp.com

耐磨、自潤滑、低摩擦系數(shù)，是一回事嗎？

網(wǎng)址：http://www.p-hpp.com瀏覽數(shù):39次
分享到：

在設(shè)計(jì)一款滑動(dòng)機(jī)構(gòu)或摩擦部件時(shí)，你可能常常會(huì)說出這樣的需求：

  • “這個(gè)部位要自潤滑，不能再加油了”

  • “摩擦系數(shù)越低越好，越滑越省力”

  • “這個(gè)零件要耐磨，不能用幾個(gè)月就壞”



這些聽起來都很合理，但很多工程師卻經(jīng)常把這三個(gè)概念混為一談，導(dǎo)致選材失誤、性能不達(dá)標(biāo)。今天，我們就來厘清：




? 什么是真正的自潤滑？

? 低摩擦系數(shù)到底意味著什么？

? 耐磨性和摩擦大小有沒有關(guān)系？

PART 01


三個(gè)術(shù)語，三個(gè)核心點(diǎn)


我們先看三個(gè)概念的標(biāo)準(zhǔn)定義：

術(shù)語

標(biāo)準(zhǔn)定義

常見誤區(qū)

自潤滑  

Self-lubricating

指材料本身能夠在使用過程中釋放潤滑成分，無需外部潤滑油脂，即可降低摩擦與磨損。常通過材料內(nèi)部預(yù)埋潤滑劑或結(jié)構(gòu)自潤化實(shí)現(xiàn)。

被誤解為“低摩擦”，但一些自潤滑材料摩擦系數(shù)其實(shí)并不算低。

低摩擦系數(shù)  

Low coefficient of friction (COF)

表示兩物體接觸滑動(dòng)時(shí)，阻力小，啟動(dòng)輕、運(yùn)行順。摩擦系數(shù)越低，越“滑”。

被誤解為“就一定耐用”，但低摩擦≠耐磨。

耐磨性  

Wear resistance

指材料在反復(fù)摩擦、接觸、沖刷等機(jī)械作用下，抵抗表面物質(zhì)被去除的能力。影響因素包括硬度、韌性、微觀結(jié)構(gòu)等。

經(jīng)常與“摩擦系數(shù)低”混為一談，實(shí)際上高摩擦材料也可能很耐磨。


PART 02


用材料舉例，更容易理解


? 耐磨型材料（強(qiáng)調(diào)“用得久”）


材料

特點(diǎn)

PA

結(jié)晶結(jié)構(gòu)致密，抗磨耗能力強(qiáng)，適合做齒輪、滑輪等反復(fù)運(yùn)動(dòng)部件。

POM

摩擦穩(wěn)定、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，在有載滑動(dòng)中表現(xiàn)均衡。

UHMWPE

分子鏈極長，耐磨性在所有塑料中數(shù)一數(shù)二，適用于高沖擊、強(qiáng)磨耗場合。

提醒：這些材料不一定“滑”，但它們“用不壞”。

? 低摩擦材料（強(qiáng)調(diào)“滑得順”）


材料

特點(diǎn)

PTFE

摩擦系數(shù)極低（<0.1），滑動(dòng)輕盈，但強(qiáng)度和耐磨性偏低。

HDPE

表面滑順、摩擦小，適用于導(dǎo)軌、滑槽等低載運(yùn)動(dòng)。

POM

相比PA略滑，也比PTFE耐磨，是“滑+用得久”的折中選擇。

提醒：低摩擦材料在載荷大、長時(shí)間滑動(dòng)中可能會(huì)加快磨損。

? 自潤滑材料（強(qiáng)調(diào)“免維護(hù)”）

材料

自潤滑機(jī)制

含油尼龍

（Oil-filled PA）

材料內(nèi)部預(yù)埋潤滑油，在使用過程中慢慢釋放，延長使用壽命。

PTFE填充POM、PEEK等

把PTFE作為填料摻入基體，在滑動(dòng)面上形成潤滑層。

石墨、二硫化鉬改性POM、PA

利用固體潤滑劑在界面滑動(dòng)中形成微潤滑相。

提醒：自潤滑不等于滑動(dòng)最順暢，而是“無需外部加油仍可保持穩(wěn)定運(yùn)行”。

PART 03


實(shí)測數(shù)據(jù)告訴你：“滑”不等于“耐磨”

在 Curbell 的一項(xiàng)經(jīng)典測試中，研究人員使用干砂-橡膠輪磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)多種塑料進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化測試，結(jié)果顯示：

圖片

Budinski, K. (1997). Resistance to particle abrasion of selected plastics. Wear 203-204, pages 302 to 309.

  • UHMW-PE：超高分子結(jié)構(gòu)使其磨損體積極低，耐磨性能****

  • PTFE：摩擦系數(shù)最低的材料之一，但磨損體量很大，說明其“滑”卻“不耐用”（常被誤解為低摩擦系數(shù)且耐磨

  • PA + MoS?：耐磨性明顯提升，說明結(jié)構(gòu)與潤滑填料共同決定最終表現(xiàn)

  • PEEK、HDPE：性能中規(guī)中矩，驗(yàn)證高性能材料也需針對(duì)具體應(yīng)用匹配

以上圖片數(shù)據(jù)，讀者可自行好好-看看-理解

結(jié)論非常清晰：


“低摩擦性（滑）不等于耐磨性（用得久），耐磨性能更多取決于材料的微觀結(jié)構(gòu)與添加劑系統(tǒng)?！?/span>



PART 04


實(shí)際選材時(shí)，應(yīng)該怎么表達(dá)需求？


如果你是選材工程師，建議按照下面的思路與供應(yīng)商溝通：

應(yīng)用場景

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的性能

推薦術(shù)語

機(jī)構(gòu)頻繁運(yùn)動(dòng)、接觸磨損嚴(yán)重

強(qiáng)調(diào)“耐磨性”

“我要的是耐磨不掉渣的材料”

啟動(dòng)阻力小，順滑不卡頓

強(qiáng)調(diào)“摩擦系數(shù)低”

“我要的是低COF，滑順好啟動(dòng)”

無法或不便加油，需長期免維護(hù)

強(qiáng)調(diào)“自潤滑能力”

“這個(gè)部件不能加油，要材料自己潤滑”

如果你模糊表達(dá)“要滑，又耐磨，還不加油”，很容易導(dǎo)致三種材料都不合適。

PART 05


搞懂術(shù)語，選材才不會(huì)踩坑

一個(gè)懂術(shù)語的工程師，不僅能準(zhǔn)確表達(dá)使用需求，更能：

  • 避開“滑得快也磨得快”的陷阱

  • 明確知道是否需要外部潤滑

  • 平衡使用壽命、摩擦效率與維護(hù)成本


? 自潤滑 ≠ 低摩擦

? 低摩擦 ≠ 耐磨

? 耐磨 ≠ 自潤滑

每個(gè)性能指標(biāo)背后，是不同的材料機(jī)制和使用邏輯。

針對(duì)“既要，又要，還要”的應(yīng)用場景，實(shí)際在選材時(shí)也已經(jīng)有成熟的方案，如

如 PEEK+PTFE+CF這樣的材料：

兼顧了自潤滑（PTFE 遷移形成潤滑層）、低摩擦系數(shù)（PTFE 提供）、高耐磨性能（高強(qiáng)度（CF 賦予）+低摩擦系數(shù)（PTFE））。

圖片