為您解讀超高管的耐磨性

  超高管引人注目的一個特性是它具有*的耐磨性，這一特性在許多工程應(yīng)用中都是十分寶貴的。

  超高管（UHMWPE）具有的抗磨損是一種特殊的抗磨損，其耐磨機(jī)理暫且稱之為柔性耐磨機(jī)理。

耐磨材料按照耐磨機(jī)理來分可分為兩大類，剛性耐磨和柔性耐磨。前者是我們以往比較熟悉的，如鐵比木頭耐磨它是利用材料的剛性，準(zhǔn)確地講是利用它的硬度。我們知道判斷一個物體是否比另一個硬，可以看看哪一個物體在另一個物體表面能夠劃出痕跡，被劃出痕跡的物體就比較軟。一般來講，軟的物體耐磨性要比硬的物體的耐磨性要差，這一點(diǎn)我們比較容易理解。

  超高管（UHMWPE）的耐磨指的是其柔性耐磨。現(xiàn)在通用的說法叫做水砂耐磨，是從檢測方法而得名的，具體方法為：

將被測件與極細(xì)的砂粒放在水中，通過攪拌、旋轉(zhuǎn)等方法讓被測件與砂粒充分地動態(tài)接觸，互相碰撞、摩擦，經(jīng)過一定時間后將被測件取出，稱量被測件的質(zhì)量損失量，并求出損失量與被測件原質(zhì)量的比，來對比被測件的耐磨程度。

  物體的柔性耐磨不是依仗它的硬度，而是靠它內(nèi)在的柔韌性。準(zhǔn)確地說應(yīng)該是其韌性。而且柔性耐磨又是一種特殊狀況下的耐磨，它不像剛性耐磨材料那樣在大多數(shù)情況下都耐磨：一個簡單的試驗(yàn)大家都可以做。用一個超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板與一個表面很粗糙的鋼板對磨，結(jié)果很明顯超高分子量聚乙烯（UHMWPE）板被磨掉了，鋼塊看來毫發(fā)無傷。這就使我們得出的一個結(jié)論，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）經(jīng)不住切削磨損的破壞，它的耐磨僅僅是一種柔性耐磨。

  那么，柔性耐磨又是一種什么樣的機(jī)理呢？前邊講到了，柔性耐磨是靠物體的韌性。回到檢測實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，被測件在與沙粒的互相碰撞、摩擦?xí)r，由于沙粒比被測件的表面硬度高，會在被測件表面劃出許許多多的劃痕。這些劃痕，一部分是被測件凹進(jìn)去所得（如銅等一些軟金屬的耐磨主要依靠這種方式）；另一部分是被測件被割去一小塊所得。剛性被測件（表面硬度低于沙粒）是被割去形成劃痕的部分多；而柔性被測件則是凹進(jìn)去的部分多。像超高管（UHMWPE）這種分子鏈極長的柔性件即使被割，也沒有被割掉，而僅被割出許多小條，這些小條與被測件連在一起，在被側(cè)件表面微觀形成許多絨毛狀的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）條。這樣，沙粒再與被測件互相碰撞、摩擦?xí)r先碰到這些絨毛而很少再與被測件的本體發(fā)生碰撞、摩擦，只有在絨毛被在割掉之后才能與被測件本體再發(fā)生碰撞、摩擦。而像超高管（UHMWPE）這種分子鏈極長的物體由于分子間的無序纏結(jié)非常之多，使得其產(chǎn)生出的小絨毛很難被切斷，也就更有效地阻止了沙粒于本體的重新碰撞、摩擦，結(jié)果就使得它在這種情況下非常地耐磨。