【摘 要】
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通过环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对摩副,探究核废料硼硅酸盐玻璃在不同pH酸性溶液环境中的磨损行为和磨损机理.研究发现,随着外界溶液pH逐渐从1增大到7
【机 构】
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西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室,四川绵阳621010
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通过环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对摩副,探究核废料硼硅酸盐玻璃在不同pH酸性溶液环境中的磨损行为和磨损机理.研究发现,随着外界溶液pH逐渐从1增大到7,摩擦过程中的摩擦系数缓慢增加,但硼硅酸盐玻璃和不锈钢球的磨损量呈现先增大后减小的变化规律.硼硅酸盐玻璃在不同pH下的材料去除与其界面的电荷特性和接触情况密切相关.当溶液pH ＜2.5时,硼硅酸盐玻璃基底和不锈钢球表面带正电荷,界面的排斥作用降低了界面的直接接触和剪切应力,从而降低了玻璃材料的磨损量;当pH为2.5时,硼硅酸盐玻璃表面几乎不带电荷,使得硼硅酸盐玻璃和不锈钢球在磨损过程中进行直接的接触,导致其磨损量最大;当pH＞2.5时,硼硅酸盐玻璃表面与不锈钢球表面分别带负电荷和正电荷,界面间呈现吸引力作用,界面间的水化层对磨损界面起到润滑作用,从而降低硼硅酸盐玻璃和不锈钢球的磨损量.
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