【摘 要】
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聚合物因其具有优良的减摩耐磨性能被广泛地应用于涉水运动装备当中。在溶液环境中,磨屑分散在溶液中,对摩擦副的摩擦磨损过程产生重要的影响。在船舶及其他水上设备运转的过程中,可能会产生电磁场,激发摩擦磨损表面的电磁反应,从而影响表/界面的磨损和腐蚀的状态与机理,引发电磁作用下的摩擦磨损与腐蚀问题。由于磨屑难以大量提取,本文用粉末代替磨屑,研究了粉末和磁场强度在溶液环境下对于超高分子量聚乙烯（UHMWPE
【基金项目】
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国家自然科学基金《水环境用聚合物材料设计、制备与摩擦学行为研究》；
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聚合物因其具有优良的减摩耐磨性能被广泛地应用于涉水运动装备当中。在溶液环境中,磨屑分散在溶液中,对摩擦副的摩擦磨损过程产生重要的影响。在船舶及其他水上设备运转的过程中,可能会产生电磁场,激发摩擦磨损表面的电磁反应,从而影响表/界面的磨损和腐蚀的状态与机理,引发电磁作用下的摩擦磨损与腐蚀问题。由于磨屑难以大量提取,本文用粉末代替磨屑,研究了粉末和磁场强度在溶液环境下对于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）尼龙66（PA66）材料摩擦磨损性能的影响,本文的主要结论是:（1）本文在原有摩擦磨损试验机的基础上,研制了一种能同时在磁场和溶液环境下进行摩擦学测试的摩擦磨损试验机,对其传动结构、加载方式进行了改进,可实现磁场可控和无极调速,并采集、显示和储存试验数据。（2）对比研究了有无磁场时聚合物/铝盘摩擦副的摩擦磨损性能。在有/无磁场环境中,加入粉末后,UHMPWE的磨损量和摩擦系数都有所下降,其减摩耐磨性能提高。在有磁场的条件下随着磁场强度的增加,UHMWPE的减摩耐磨性能逐渐变好。而对于PA66材料,在无磁场环境下,添加粉末令纯水和海水环境中的磨损量增加,在施加磁场的环境中,随着磁场强度的增加,PA66材料在海水中的减摩性能变好,粉末的加入令这种变化更为明显。（3）在无磁场环境中通过摩擦学试验可知,在海水溶液中,由于离子作用,粉末更容易粘附在表面降低腐蚀和磨损。在磁场环境的试验中,加入粉末后,受磁场影响磨粒细化,受磁场影响极性分子容易附着在磨损表面,改善材料的耐磨性能。电化学试验结果表明,粉末可以在表面形成物理屏障,降低腐蚀电流密度以保护电极表面被腐蚀。随着磁场强度的增加,腐蚀电流密度逐渐降低。说明磁场强度增加,磨粒细化后更易附着在电极表面,这表明电化学、摩擦和磁场存在相互作用,也表明了粉末与溶液环境的协同效应。
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