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耐磨尼龍物理特性和行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
耐磨尼龍物理特性和行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
一、耐磨尼龍
耐磨尼龍制品作為工程塑料之一，“以塑代鋼、性能卓越”，用途極其廣泛。它具有重量輕、強(qiáng)度高、自潤滑、耐磨、防腐，絕緣等多種獨(dú)特性能是應(yīng)用廣泛的工程塑料，幾乎遍布所有的工業(yè)領(lǐng)域。
1、特點(diǎn)
1.1、其摩擦系數(shù)比鋼低8.8倍，比銅低8.3倍，而比重僅為銅的七分之一。
1.2、耐磨尼龍可直接取代原銅不銹鋼、鋁合金等金屬制品。不僅較好地取代了相應(yīng)的金屬品，而且使用戶降低了成本，延長了整機(jī)及零件的使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益有顯著提高。
1.3、耐磨尼龍?jiān)跈C(jī)械方面作為減振耐磨材料代替有色金屬及合金鋼，一個(gè)400公斤尼龍制品，它的實(shí)際體積相當(dāng)于2.7噸鋼或3噸青銅，采用耐磨尼龍零部件，不僅提高了機(jī)械效率，減少保養(yǎng)，而且一般使用壽命可提高4-5倍。
3.耐磨尼龍的優(yōu)點(diǎn)：
?。?）高強(qiáng)度，能夠長時(shí)間承受負(fù)荷；
（2）良好的回彈性，能夠彎曲而不變形，同時(shí)能保持韌性，抵抗反復(fù)沖擊；
?。?）耐磨自潤滑性，提供了優(yōu)于青銅鑄鐵碳鋼和酚醛層壓板在無油（或脫油）潤滑應(yīng)用時(shí)的工作性能，降低消耗，節(jié)約能源；
?。?）吸噪聲、減震，耐磨尼龍模量比金屬小得多，對(duì)震動(dòng)的衰減大，提供了優(yōu)于金屬防止噪音的實(shí)用途徑；
（5）與金屬相比，耐磨尼龍硬度低，不損傷對(duì)磨件；
（6）低mc系數(shù)，提供了其在摩擦件上廣泛應(yīng)用可能；
?。?）高化學(xué)穩(wěn)定性，耐堿、醇、醚、碳?xì)浠衔铩⑷跛?、潤滑油、洗滌劑、水（海水），并具有無臭、無毒、無味、無銹的特點(diǎn)，為其廣泛應(yīng)用在抗堿腐蝕，環(huán)保衛(wèi)生、食品、紡織印染等方面的機(jī)械零部件使用提供了優(yōu)良條件。
?。?）簡(jiǎn)化機(jī)器的維修保養(yǎng)、節(jié)約勞動(dòng)力，優(yōu)良的機(jī)械切削加工性能、提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。
（9）耐磨尼龍限在下列環(huán)境和介質(zhì)中使用：
a、使用溫度長期超過120℃；
b、強(qiáng)酸、苯酚、氯酸鈉、氯化鋇等；
c、高精度機(jī)器的關(guān)鍵零部件。
4、主要分類
耐磨尼龍根據(jù)用途不同而制造不同的品種，主要有以下幾種：
4.1、MC尼龍（象牙白）：其綜合性能好，強(qiáng)度，剛度和硬度高，抗蠕變、耐磨，耐熱老化，機(jī)加工性能好等。
4.2、MC901（藍(lán)色）：比普通澆鑄尼龍的韌性高，柔性好，耐疲勞，證明是齒輪，齒條和傳動(dòng)齒輪的理想材料。
4.3、PA6+油（綠色）：是專門為制造不能潤滑、負(fù)載高以及運(yùn)行速度低的零件而開發(fā)的，極大地拓寬了尼龍的應(yīng)用范圍，它比一般尼龍的磨擦系數(shù)低（可降低50%）而耐磨性得到提高（可提高10倍）。
4.4、PA6+二硫化鉬（灰黑色）：可在不影響未改性鑄型尼龍的耐沖和耐疲勞性能的同時(shí)，提高其承載能力和耐磨性，它非常廣泛地用來制造齒輪、軸承、星輪和套。
4.5、PA6+固體潤滑劑（灰色）：該材料具有自潤滑性，優(yōu)異的磨擦性，突出的耐磨性和壓力速度能力（比普通鑄型尼龍高5倍）。特別適用于高速運(yùn)行、無法潤滑的運(yùn)動(dòng)件，是含油尼龍的完美補(bǔ)充。
二、應(yīng)用實(shí)例
?。?）滑輪
傳統(tǒng)的滑輪多采用鑄鐵或鑄鋼件，它們雖然承載能力大，但耐磨性差，而且損傷鋼繩，加之鑄鋼類滑輪工序復(fù)雜，實(shí)際成本高于耐磨尼龍滑輪，使用耐磨尼龍制作的滑輪強(qiáng)度高，加工容易。
采用耐磨尼龍滑輪后，滑輪壽命提高4-5倍，鋼絲繩壽命提高10倍，拿“金屬滑輪”和“耐磨尼龍滑輪”相比較，耐磨尼龍滑輪可減輕吊臂和吊臂頭部重量70%，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了起重功能和機(jī)械的整機(jī)性能，方便維修、拆裝，無油潤滑。
（2）齒輪蝸輪
采用耐磨尼龍制造齒輪和蝸輪等傳動(dòng)件，可大大降低噪聲。
以400Kg空氣錘和混凝土攪拌機(jī)為例，400Kg氣錘（?。X輪m=8,z=19,電動(dòng)機(jī)功率為40KW。原用酚醛基壓板制造使用半年左右，后改用耐磨尼龍和鐵骨架結(jié)構(gòu)，使用達(dá)7年后檢查仍未損壞。混凝土攪拌機(jī)（?。X輪m=10,z=20,電動(dòng)機(jī)功率為7KW，原用金屬齒輪傳動(dòng)噪聲大，齒面磨損嚴(yán)重，改用耐磨尼龍齒輪后，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，使用壽命達(dá)10年以上。
?。?）滑塊
在工程機(jī)械中，滑塊幾乎是不可缺少的部件，
如汽車起重機(jī)吊臂支承用滑塊，過去一直都用黃銅制成，現(xiàn)改用耐磨尼龍滑塊后，使用壽命提高4-5倍，耐磨尼龍滑塊使用壽命長，一次性加油后可長期保持潤滑性能。同時(shí)，還具有抗沖擊、抗振、耐疲勞、噪音小、重量輕、裝配方便、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。
?。?）軸套、軸瓦、軸承
用耐磨尼龍代替銅及巴氏合金制成的各類大小軸套、軸瓦等，在工程機(jī)械中應(yīng)用非常普遍。
特點(diǎn)：
耐磨性、自潤滑性能好，在目前一般熱塑性塑料中具有較高的PV值；摩擦系數(shù)小，耐沖擊、不易抱軸、熔結(jié)、不傷軸頸；
潤滑周期長、減少保養(yǎng)、惡劣環(huán)境下適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。
如WK-10型挖掘機(jī)的繃?yán)K平衡輪軸套，尺寸φ200×φ160×160，歷來均選用ZQA19-4材料，因工作時(shí)灰塵極大，潤滑條件惡劣，軸套磨損很快。改用耐磨尼龍后，根據(jù)耐磨尼龍的壓縮強(qiáng)度，理論計(jì)算可承載荷288-345T，實(shí)際使用載荷140T，在環(huán)境溫度40-42℃露天使用5年多，挖掘526.5萬噸礦石后，解體檢查發(fā)現(xiàn)表面平整光滑已形成良好油膜，證明基本無磨損。
?。?）活塞環(huán)、支撐環(huán)
用耐磨尼龍做活塞環(huán)的特點(diǎn)是：
重量輕（是青銅重量的15%左右）降低運(yùn)動(dòng)損耗，節(jié)約機(jī)械動(dòng)力；
滑動(dòng)性能好，靜、動(dòng)摩擦系數(shù)相差小，因此不會(huì)像金屬那樣有粘滯現(xiàn)象；
對(duì)異物埋沒性能好，能避免缸套拉毛；
無油自潤滑、密封性好、不易漏油、壽命長、提高工作效率。液壓缸用耐磨尼龍支撐環(huán)，在長江液壓元件研究所HSG63/35×700液壓缸試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了壽命試驗(yàn)，在高壓重載下，經(jīng)過170h連續(xù)沖擊32萬次循環(huán)，往復(fù)運(yùn)行總行程150km證明耐用性和可靠性良好，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
?。?）輪輥、輥筒
由于耐磨尼龍具有耐藥品、耐磨和自潤滑等性能，用來做輥筒或作為金屬輥筒外層襯套，用于傳送導(dǎo)輥、反向輥、游動(dòng)輥都適宜。耐磨尼龍比其它材料使用壽命長、加工容易、加油次數(shù)少，且不漏油、不生銹、油污及銹漬不致沾污纖維。
?。?）其它方面
除上述介紹，耐磨尼龍應(yīng)用于很多方面，如：攪拌機(jī)托輪、閥體、閥芯、球閥墊圈、絕緣套、導(dǎo)向板、擋膠板等等；在鐵路方面有動(dòng)軸箱、襯板、動(dòng)輪彈簧、吊銷套、擋圈、十字頭滑輪、搖桿小端小方瓦等；在船舶工業(yè)中有軸承、舵軸承、水泵軸承、水泵葉輪、滑輪滑塊、鏈輪、手柄、防電、密封件等等。
一、耐磨尼龍
耐磨尼龍制品作為工程塑料之一，“以塑代鋼、性能卓越”，用途極其廣泛。它具有重量輕、強(qiáng)度高、自潤滑、耐磨、防腐，絕緣等多種獨(dú)特性能是應(yīng)用廣泛的工程塑料，幾乎遍布所有的工業(yè)領(lǐng)域。
1、特點(diǎn)
1.1、其摩擦系數(shù)比鋼低8.8倍，比銅低8.3倍，而比重僅為銅的七分之一。
1.2、耐磨尼龍可直接取代原銅不銹鋼、鋁合金等金屬制品。不僅較好地取代了相應(yīng)的金屬品，而且使用戶降低了成本，延長了整機(jī)及零件的使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益有顯著提高。
1.3、耐磨尼龍?jiān)跈C(jī)械方面作為減振耐磨材料代替有色金屬及合金鋼，一個(gè)400公斤尼龍制品，它的實(shí)際體積相當(dāng)于2.7噸鋼或3噸青銅，采用耐磨尼龍零部件，不僅提高了機(jī)械效率，減少保養(yǎng)，而且一般使用壽命可提高4-5倍。
?。?）高強(qiáng)度，能夠長時(shí)間承受負(fù)荷；
（2）良好的回彈性，能夠彎曲而不變形，同時(shí)能保持韌性，抵抗反復(fù)沖擊；
?。?）耐磨自潤滑性，提供了優(yōu)于青銅鑄鐵碳鋼和酚醛層壓板在無油（或脫油）潤滑應(yīng)用時(shí)的工作性能，降低消耗，節(jié)約能源；
?。?）吸噪聲、減震，耐磨尼龍模量比金屬小得多，對(duì)震動(dòng)的衰減大，提供了優(yōu)于金屬防止噪音的實(shí)用途徑；
（5）與金屬相比，耐磨尼龍硬度低，不損傷對(duì)磨件；
（6）低mc系數(shù)，提供了其在摩擦件上廣泛應(yīng)用可能；
?。?）高化學(xué)穩(wěn)定性，耐堿、醇、醚、碳?xì)浠衔铩⑷跛?、潤滑油、洗滌劑、水（海水），并具有無臭、無毒、無味、無銹的特點(diǎn)，為其廣泛應(yīng)用在抗堿腐蝕，環(huán)保衛(wèi)生、食品、紡織印染等方面的機(jī)械零部件使用提供了優(yōu)良條件。
?。?）簡(jiǎn)化機(jī)器的維修保養(yǎng)、節(jié)約勞動(dòng)力，優(yōu)良的機(jī)械切削加工性能、提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。
（9）耐磨尼龍限在下列環(huán)境和介質(zhì)中使用：
a、使用溫度長期超過120℃；
b、強(qiáng)酸、苯酚、氯酸鈉、氯化鋇等；
c、高精度機(jī)器的關(guān)鍵零部件。
4、主要分類
耐磨尼龍根據(jù)用途不同而制造不同的品種，主要有以下幾種：
4.1、MC尼龍（象牙白）：其綜合性能好，強(qiáng)度，剛度和硬度高，抗蠕變、耐磨，耐熱老化，機(jī)加工性能好等。
4.2、MC901（藍(lán)色）：比普通澆鑄尼龍的韌性高，柔性好，耐疲勞，證明是齒輪，齒條和傳動(dòng)齒輪的理想材料。
4.3、PA6+油（綠色）：是專門為制造不能潤滑、負(fù)載高以及運(yùn)行速度低的零件而開發(fā)的，極大地拓寬了尼龍的應(yīng)用范圍，它比一般尼龍的磨擦系數(shù)低（可降低50%）而耐磨性得到提高（可提高10倍）。
4.4、PA6+二硫化鉬（灰黑色）：可在不影響未改性鑄型尼龍的耐沖和耐疲勞性能的同時(shí)，提高其承載能力和耐磨性，它非常廣泛地用來制造齒輪、軸承、星輪和套。
4.5、PA6+固體潤滑劑（灰色）：該材料具有自潤滑性，優(yōu)異的磨擦性，突出的耐磨性和壓力速度能力（比普通鑄型尼龍高5倍）。特別適用于高速運(yùn)行、無法潤滑的運(yùn)動(dòng)件，是含油尼龍的完美補(bǔ)充。
?。?）滑輪
傳統(tǒng)的滑輪多采用鑄鐵或鑄鋼件，它們雖然承載能力大，但耐磨性差，而且損傷鋼繩，加之鑄鋼類滑輪工序復(fù)雜，實(shí)際成本高于耐磨尼龍滑輪，使用耐磨尼龍制作的滑輪強(qiáng)度高，加工容易。
采用耐磨尼龍滑輪后，滑輪壽命提高4-5倍，鋼絲繩壽命提高10倍，拿“金屬滑輪”和“耐磨尼龍滑輪”相比較，耐磨尼龍滑輪可減輕吊臂和吊臂頭部重量70%，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了起重功能和機(jī)械的整機(jī)性能，方便維修、拆裝，無油潤滑。
（2）齒輪蝸輪
采用耐磨尼龍制造齒輪和蝸輪等傳動(dòng)件，可大大降低噪聲。
以400Kg空氣錘和混凝土攪拌機(jī)為例，400Kg氣錘（?。X輪m=8,z=19,電動(dòng)機(jī)功率為40KW。原用酚醛基壓板制造使用半年左右，后改用耐磨尼龍和鐵骨架結(jié)構(gòu)，使用達(dá)7年后檢查仍未損壞。混凝土攪拌機(jī)（?。X輪m=10,z=20,電動(dòng)機(jī)功率為7KW，原用金屬齒輪傳動(dòng)噪聲大，齒面磨損嚴(yán)重，改用耐磨尼龍齒輪后，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，使用壽命達(dá)10年以上。
?。?）滑塊
在工程機(jī)械中，滑塊幾乎是不可缺少的部件，
如汽車起重機(jī)吊臂支承用滑塊，過去一直都用黃銅制成，現(xiàn)改用耐磨尼龍滑塊后，使用壽命提高4-5倍，耐磨尼龍滑塊使用壽命長，一次性加油后可長期保持潤滑性能。同時(shí)，還具有抗沖擊、抗振、耐疲勞、噪音小、重量輕、裝配方便、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。
?。?）軸套、軸瓦、軸承
用耐磨尼龍代替銅及巴氏合金制成的各類大小軸套、軸瓦等，在工程機(jī)械中應(yīng)用非常普遍。
特點(diǎn)：
耐磨性、自潤滑性能好，在目前一般熱塑性塑料中具有較高的PV值；摩擦系數(shù)小，耐沖擊、不易抱軸、熔結(jié)、不傷軸頸；
潤滑周期長、減少保養(yǎng)、惡劣環(huán)境下適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。
如WK-10型挖掘機(jī)的繃?yán)K平衡輪軸套，尺寸φ200×φ160×160，歷來均選用ZQA19-4材料，因工作時(shí)灰塵極大，潤滑條件惡劣，軸套磨損很快。改用耐磨尼龍后，根據(jù)耐磨尼龍的壓縮強(qiáng)度，理論計(jì)算可承載荷288-345T，實(shí)際使用載荷140T，在環(huán)境溫度40-42℃露天使用5年多，挖掘526.5萬噸礦石后，解體檢查發(fā)現(xiàn)表面平整光滑已形成良好油膜，證明基本無磨損。
?。?）活塞環(huán)、支撐環(huán)
用耐磨尼龍做活塞環(huán)的特點(diǎn)是：
重量輕（是青銅重量的15%左右）降低運(yùn)動(dòng)損耗，節(jié)約機(jī)械動(dòng)力；
滑動(dòng)性能好，靜、動(dòng)摩擦系數(shù)相差小，因此不會(huì)像金屬那樣有粘滯現(xiàn)象；
對(duì)異物埋沒性能好，能避免缸套拉毛；
無油自潤滑、密封性好、不易漏油、壽命長、提高工作效率。液壓缸用耐磨尼龍支撐環(huán)，在長江液壓元件研究所HSG63/35×700液壓缸試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了壽命試驗(yàn)，在高壓重載下，經(jīng)過170h連續(xù)沖擊32萬次循環(huán)，往復(fù)運(yùn)行總行程150km證明耐用性和可靠性良好，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
?。?）輪輥、輥筒
由于耐磨尼龍具有耐藥品、耐磨和自潤滑等性能，用來做輥筒或作為金屬輥筒外層襯套，用于傳送導(dǎo)輥、反向輥、游動(dòng)輥都適宜。耐磨尼龍比其它材料使用壽命長、加工容易、加油次數(shù)少，且不漏油、不生銹、油污及銹漬不致沾污纖維。
?。?）其它方面
除上述介紹，耐磨尼龍應(yīng)用于很多方面，如：攪拌機(jī)托輪、閥體、閥芯、球閥墊圈、絕緣套、導(dǎo)向板、擋膠板等等；在鐵路方面有動(dòng)軸箱、襯板、動(dòng)輪彈簧、吊銷套、擋圈、十字頭滑輪、搖桿小端小方瓦等；在船舶工業(yè)中有軸承、舵軸承、水泵軸承、水泵葉輪、滑輪滑塊、鏈輪、手柄、防電、密封件等等。
