非金属耐磨材料喷涂型聚氨酯弹性体的耐磨耐腐蚀耐冲击性能

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1、非金属耐磨材料喷涂型聚氨酯弹性体的耐磨耐腐蚀耐冲击性能磨损是由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。磨损失效——由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。而磨料磨损在整个磨料损耗中所占的比重超过50%。所谓磨料磨损：是由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹，产生材料的迁移而造成的一种磨损现象。分析耐磨材料的磨损机理须从机件磨损的外在环境条件和耐磨材料内在特性两个方面进行考虑。机件磨损的外在环境条件有硬度、力度、速度、角度、温度、湿度、粒度等几个方面。更有意义的是物料与磨料的相对硬度，或者说是硬

2、度比值。从对磨料磨损进行的大量试验发现，物料硬度与磨料硬度的比值与磨损量之间有如图2中的关系。图2中H1和H2分别为物料M1和M2的硬度。两种不同硬度物料随着磨料硬度变化时的磨损体积变化以及两种物料磨损体积之比的变化规律，在图2中，对于较软的物料M1而言,当磨料的硬度小于物料的硬度H1时，随着磨料硬度的增加，磨损上升缓慢，而当磨料的硬度上升到物料硬度左右时，磨损对磨料硬度最为敏感，当磨料硬度超过物料的硬度后，继续提高磨料的硬度对磨损没有影响。对于硬物料M2也存在同样变化规律，归纳起来可以将磨损分为三个区域：Ⅰ低磨损区：

3、Hs(1.25～1.13)，式中Hm为材料的硬度，Hs为磨料的硬度，Ⅱ过渡磨损区，0.8Hs；Ⅲ高磨损区，Hm<1.25Hs。低磨损区Ⅰ：在Ⅰ区磨损不严重，对于硬度远高于加工物料的工件来说，造成工件有效磨损组份不是加工物料，而是其中的少量高硬度杂质，这些只占百分之几的杂质控制着磨损过程。过渡磨损区Ⅱ：大多数的磨损常常发生在Ⅱ区，这时矿物与工件的硬度接近，提高工件的硬度可以显著地提高工件的耐磨性，这一情况对于失效分析和耐磨材料的选择具有指导意义。当磨料硬度进一步增加时，即进入高磨损的Ⅲ区，此时磨损不再随磨料的硬度增加或增

4、加得缓慢，在此区内盲目提高材料的硬度，无助于磨损的改善，并且增加了成本。人们往往认为材料越硬越耐磨。实际上，盲目地追求硬度并不一定能取得理想的效果，反而会使成本大幅度提高。耐磨材料应何时何地如何应用，须科学研究分析使用服役条件，充分掌握耐磨材料的性能特点，扬长避短，方能取得应用的成功。金属材料中，高锰钢韧性有余而耐磨性不足；各类合金白口铸件硬度高、耐磨性好，但韧性较差，安全可靠性低。而喷涂型聚氨酯弹性体、氮化硅（Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等非金属材料使用在高磨

5、损低角度冲击的场合比金属材料的使用效果更佳。此外，由于喷涂型聚氨酯弹性体具有相当好的耐蚀性能，一些同时经受磨料磨损和腐蚀作用的耐磨件，如螺旋溜槽、螺旋搅拌器、湿磨机部件、渣浆泵叶轮振动盘、磁选溜槽、振动筛和污水处理设备管道内衬等，都非常适宜用喷涂型聚氨酯弹性体作为耐磨防腐涂层防护材料。喷涂型聚氨酯弹性体由于其弹性、挠曲特点，在有强冲击作用下，要求耐磨机件有相当高的韧性，以避免机件破裂的场合，也是一个很好的选择。