Page 127 - 《摩擦学学报》2021年第4期
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570 摩 擦 学 学 报 第 41 卷
NBR-1复合材料中纳米SiO 颗粒具有良好的分散性与 c. NBR复合材料表面由于磨损行为产生沙马拉
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结合力，沙粒与NBR-1复合材料表面接触时，能够有 赫条纹. 沙马拉赫条纹的数量和高度与复合材料性能
效阻止材料的损耗. 黏弹性是NBR材料的基本特性， 有关，NBR-2复合材料的沙马拉赫条纹最为明显.
磨粒磨损、疲劳磨损以及沙粒产生的犁沟磨损会产生 d. 三种NBR复合材料以NBR-2复合材料的耐沙
横向撕裂切削，因此形成沙马拉赫条纹. NBR-2复合 水磨损性能最差，NBR-1复合材料的耐沙水磨损性能
材料拉伸强度最低，抵抗撕裂能力较弱，表面形成明 最好，说明表面改性纳米SiO 颗粒补强NBR有助于提
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显的沙马拉赫条纹，而NBR-1复合材料因其优异的力 高其在沙水工况下的耐磨性.
学性能表面沙马拉赫条纹不明显. 参 考 文 献
3.5 表面粗糙度
[ 1 ] Liu Zenghui, Tan Jinzhu, Gao Xiaoquan. Effect of filled nano-
图8示出三种材料的表面形貌参数，NBR-1复合
aluminium oxide on friction and wear behavior of hydrogenated
材料算数平均高度S 最小，NBR-2复合材料拥有最大 nitrile rubber[J]. Ploymer materials science and engineering, 2020,
a
的S 数值和最小的纹理特征比S . 改性纳米SiO 颗粒
a tr 2 36(2): 60–67, 73 (in Chinese) [刘增辉, 谈金祝, 高小荃. 填充纳米
补强了NBR的力学性能，经磨损后表面无明显的犁 氧化铝对氢化丁腈橡胶摩擦磨损行为的影响[J]. 高分子材料科学
沟，并且减少了由磨损产生的沙马拉赫条纹，表面整 与工程, 2020, 36(2): 60–67, 73]. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.
体较为光滑. NBR-3复合材料综合性能略低于NBR- 2020.0037.
1复合材料，在抗沙水磨损性能方面不如NBR-1复合 [ 2 ] Chen Haochen. The research of the sequence structure and
材料，表面微米SiO 颗粒挤压脱落会造成算数平均高 application of nitrile-butadiene rubber[D]. Qingdao: Qingdao
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University of science & Technology, 2019 (in Chinese) [陈昊诚. 丁
度S 的增加. NBR-2复合材料因其表面犁沟磨损严重，
a
腈橡胶的序列结构及应用研究[D]. 青岛: 青岛科技大学, 2019].
并且由于材料拉伸强度较差而产生的沙马拉赫条纹
[ 3 ] Dong Feng, Shen Mingxue, Peng Xudong, et al. Friction and wear
明显，其表面有较多凸起的沙马拉赫条纹使得算数平
behaviors of rubber sealing material against rough surface under
均高度S 远大于另外两种复合材料. NBR-2复合材料 starved-oil condition[J]. Tribology, 2016, 36(6): 687–694
a
横向犁沟磨损以及纵向沙马拉赫条纹突出，使得该材 (in Chinese) [董峰, 沈明学, 彭旭东, 等. 乏油环境下橡胶密封材料
料表面有明显的纹理方向性. 在粗糙表面上的摩擦磨损行为研究[J]. 摩擦学学报, 2016, 36(6):
687–694]. doi: 10.16078/j.tribology.2016.06.004.
1.5 [ 4 ] Sheng Chenxing, Ma Cheng, Wu Zumin, et al. Comparison on
S a /μm
friction and wear properties of different water lubricated stern
S tr
1.2
bearing materials[J]. Lubrication Engineering, 2018, 43(8): 1–6
0.9 (in Chinese) [盛晨兴, 马成, 吴祖旻, 等. 不同水润滑尾轴承材料摩
Values 擦 磨 损 性 能 比 较 [J]. 润 滑 与 密 封 , 2018, 43(8): 1–6]. doi:
0.6
10.3969/j.issn.0254-0150.2018.08.001.
[ 5 ] Dong Conglin, Yuan Chengqing, Bai Xiuqin, et al. Study on wear
0.3
behaviour and wear model of nitrile butadiene rubber under water
0.0 lubricated conditions[J]. RSC Advances, 2014, 4(36): 19034–19042.
NBR-1 NBR-2 NBR-3
doi: 10.1039/c4ra01703j.
Material
[ 6 ] Wang Jiaxu, Feng Wei, Han Yanfeng, et al. Hydrophilic
Fig. 8 Surface topography parameters
modification and water lubrication performance of NBR rubber
图 8 表面形貌参数
UV/Ozone(UVO) treatment[J]. Tribology, 2019, 39(4): 463–469
(in Chinese) [王家序, 冯伟, 韩彦峰, 等. 丁腈橡胶紫外线臭氧照射
4 结论
亲水改性及其水润滑性能研究[J]. 摩擦学学报, 2019, 39(4):
a. 三种复合材料摩擦系数随载荷和转速变化趋 463–469]. doi: 10.16078/j.tribology.2018197.
[ 7 ] Wang Qilei, Yang Fengyu, Yang Qian, et al. Comparison on
势相同. 随载荷和转速的增加，三种复合材料在沙水
tribological properties of NBR composites filled with nano-Fe 3 O 4
润滑条件下的摩擦系数均下降.
and nano-SrO·6Fe 2 O 3 [J]. Tribology, 2010, 30(2): 128–134
b. 沙粒对NBR复合材料的磨损以犁沟磨损为主.
(in Chinese) [王 其 磊 , 杨 逢 瑜 , 杨 倩 , 等 . 纳 米 Fe 3 O 4 与 纳 米
在承压区表现稳定的摩擦磨损，而在形变区则形成材 SrO·6Fe 2 O 3 填充丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能比较[J]. 摩擦
料表层撕裂. 学学报, 2010, 30(2): 128–134]. doi: 10.16078/j.tribology.2010.02.
