将超高分子量聚乙烯(UHMWPE)与GCr15轴承钢配副, 研究了此摩擦副在H2O2溶液和去离子水中的摩擦磨损性能, 分析了H2O2质量分数和载荷对其摩擦磨损性能的影响及其磨损机理。结果表明: UHMWPE/GCr15配副在去离子水中的摩擦因数最大, 同时, 摩擦因数随H2O2质量分数的升高而增大; UHMWPE在去离子水、30%H2O2、60%H2O2和90%H2O2溶液中的磨损体积分别为0.057, 0.042, 0.049, 0.110 mm3; 配副在90%H2O2中的摩擦因数以及UHMWPE的磨损体积和磨损面积均随着载荷的增大而增大; UHMWPE的磨损机制以磨粒磨损和弹塑性变形磨损为主, 兼有氧化磨损。

所属栏目

材料性能及其应用国家自然科学基金资助项目(51275361, 51075308)

收稿日期

2012/4/112013/1/28

作者单位

王杰鹏:武汉材料保护研究所, 武汉 430030
段海涛:武汉材料保护研究所, 武汉 430030
王鼎:武汉材料保护研究所, 武汉 430030
凃杰松:武汉材料保护研究所, 武汉 430030
吴伊敏:武汉材料保护研究所, 武汉 430030
李健:武汉材料保护研究所, 武汉 430030

备注

王杰鹏(1987-), 男, 山西太谷人, 硕士研究生。

引用该论文:

WANG Jie-peng,DUAN Hai-tao,WANG Ding,TU Jie-song,WU Yi-min,LI Jian.Tribological Properties of Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene in Hydrogen Peroxide Solution[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(6):48～51
王杰鹏,段海涛,王鼎,凃杰松,吴伊敏,李健.超高分子量聚乙烯在过氧化氢溶液中的摩擦学性能[J].机械工程材料,2013,37(6):48～51

参考文献

【1】

KRISHNAN S, AHN S H, LEE C W. Design and development of a hydrogen-peroxide rocket-engine facility[J].Mekanikal, 2010, 30: 24-36.

【2】

于德洋, 薛群基. 空间摩擦学研究的前沿领域[J].摩擦学学报, 1997, 17(4): 380-384.

【3】

ROCHA M, MANSUR A A P, MANSUR H S. Characterization and accelerated ageing of UHMWPE used in orthopedic prosthesis by peroxide[J].Materials, 2009, 2: 562-576.

【4】

ROCHA M F, MANSUR A A P, MANSUR H S. FTIR investigation of UHMWPE oxidation submitted to accelerated aging procedure[J].Macromol Symp, 2010, 296: 487-492.

【5】

ROCHA M F, MANSUR A A. P, MARTINS C P S , et al. Macrophage response to UHMWPE submitted to accelerated ageing in hydrogen peroxide[J].The Open Biomedical Engineering Journal, 2010, 4: 107-112.

【6】

DONG C L, YUAN C Q, LI J, et al. Study on tribological properties of Al2O3 ceramics/1Cr18Ni9Ti stainless steel rubbing pairs in H2O2 solutions[J].Lubrication Science, 2011, 23: 41-48.

【7】

胡成平, 赵亚林, 王杰鹏, 等.高浓度过氧化氢中AlCoCrFeNiCu的摩擦学性能研究[J].摩擦学学报, 2011, 31(5): 439-446.