耐磨性能范文

耐磨性能范文（精选9篇）

耐磨性能 第1篇

1 前言

鞋底的耐磨性能是鞋产品的一个十分重要的质量指标,也是决定成鞋耐穿性能的主要因素。目前,由于国标耐磨试验方法具备操作简单、试验周期短、适用范围广等优点,被广泛应用于鞋类外底耐磨性能的检测。

不确定度是对试验结果可能误差的度量,也是定量说明试验结果准确性的一个参数。根据ISO/IEC1 7025:2005《校准和检测实验室能力的通用要求》的有关规定[1],当不确定度影响到规范限量的符合性判定时,试验报告需加入有关不确定度的信息。因此,开展对国标耐磨试验方法测定鞋底耐磨性能的不确定度评定,对鞋产品的质量判定具有重要意义。此外,通过对不确定度的评定,可以明确分析出检测过程中应该控制的关键点,并对影响试验结果的不确定度因素加以控制,可获得更加准确的试验结果。

2 试验

试验温度:(23±2)℃。

仪器设备:GT-7012-GB耐磨试验机。磨轮直径为(20±0.1) mm,转速为(191±5) r/min;附带自动计时装置,精确至0.1min;天平,精确至5g;游标卡尺,精确至0.02mm;砝码,500g。

试样:TPR鞋底。

试验方法:按照GB/T3903.2-2008《鞋类通用试验方法耐磨性能》标准进行试验[2],在标准试验温度下,将试样紧固在耐磨试验机上,在4.9N的外力负荷和磨轮转速(191±5) r/min的条件下,试验20min,然后用游标卡尺量取磨痕长度,记录10次试验的磨痕长度。

3 标准不确定度的评定

经分析,影响鞋底耐磨性能测量不确定度的主要来源是:重复性测量产生的标准不确定度、耐磨试验机产生的标准不确定度、游标卡尺产生的标准不确定度、外力负荷产生的标准不确定度和修约产生的标准不确定度。本研究依据国家质量技术监督局发布的《测量不确定度评定与表示》(JJF1059-1999)[3],对采用国标耐磨试验方法测定鞋底耐磨性能的不确定度进行评定。

3.1 重复性测量产生的标准不确定度

在相同试验条件下,对同一批鞋底试样重复试验10次。该批鞋底试样具备相同的材质和性能,因此,这些试样之间的差异引起的不确定度可用重复性测量来评价。试验结果见表1。

重复性测量的标准不确定度为:

相对标准不确定度为:

3.2 耐磨试验机产生的标准不确定度

耐磨试验机的标准不确定度由磨轮转速校准值、计时器校准值和天平校准值所产生的3部分不确定度组成。

(1)根据检定证书,耐磨试验机磨轮转速的极限误差为±5r/min,按均匀分布,估计其可靠性10%,则磨轮转速校准的不确定度为:

相对不确定度为:

(2)根据检定证书,耐磨试验机计时器的极限误差为±0.1 min,按均匀分布,估计其可靠性10%,则计时器校准的不确定度为:

相对不确定度为:

(3)根据检定证书,耐磨试验机天平的极限误差为±5g,考虑到天平调平分两次完成,一次是装试样完成后调平,另一次是施加外力负荷完成后调平,而天平的误差主要影响施加于试验过程的4.9N的外力负荷即500g标准砝码产生的压力。按均匀分布,估计其可靠性10%,则天平校准的不确定度为:

相对不确定度为:

由此得出,耐磨试验机产生的相对标准不确定度为:

3.3 外力负荷产生的标准不确定度

外力负荷来源于施加于天平一侧托盘的500g标准砝码,因此外力负荷的标准不确定度主要由标准砝码的校准值产生。

根据检定证书,标准砝码的极限误差为±1g,按均匀分布,估计其可靠性10%,则标准砝码校准的不确定度为:

由此得出,外力负荷产生的相对不确定度为:

3.4 游标卡尺产生的标准不确定度

游标卡尺的不确定度由示值误差和校准值所产生的两部分不确定度组成。

(1)量程为20mm的游标卡尺的示值误差为±0.02mm,按均匀分布,估计其可靠性10%,则其示值误差产生的不确定度为:

相对不确定度为:

(2)根据检定证书,游标卡尺的极限误差为±0.02mm,按均匀分布,估计其可靠性10%,则其校准的不确定度为:

相对不确定度为:

由此得出，游标卡尺产生的相对标准不确定度为：

3.5 修约产生的标准不确定度

因GB/T3903.2-2008[2]标准中耐磨性能的结果报告精确至0.1 mm, 而每次测量结果精确至0.02mm,按十进制进行修约,考虑均匀分布, 估计其可靠性10%,则半宽区间为0.05mm,修约产生的标准不确定度为

由此得出,修约产生的相对标准不确定度为:

3.6 合成标准不确定度

耐磨性能的相对标准不确定度分量汇总见表2。

相对合成标准不确定度:

由此可见,合成标准不确定度:

3.7 扩展不确定度

取置信水平p=95%,包含因子kp=2,则扩展不确定度为:

4 测量不确定度的报告

根据以上评定,本次耐磨性能试验结果的不确定度报告如下:

X=(9.8±0.4) mm。

5 结语

通过对国标耐磨试验方法测定鞋底耐磨性能的不确定评定,发现耐磨试验机的不确定度分量和重复性测量的不确定度分量对合成不确定度的贡献较大。因此,可考虑通过提高耐磨试验机的精度和增加平行试验次数来降低合成不确定度,提高测量准确性。

参考文献

[1]ISO/IEC 17025:2005.校准和检测实验室能力的通用要求[S]

[2]GB/T3903.2-2008.鞋类通用试验方法耐磨性能[S]

耐磨性能 第2篇

提高耐磨件的耐磨强度==制砂机提高工作效率 文章来源：法钢特种钢材

黎明重工制砂机，又名节能复合细碎机，该机综合了锤式破碎机、反击式破碎机、冲击式破碎机的优点，在机制砂市场上逐渐代替原有的立式冲击式破碎机。制砂机广泛应用于各种矿石、水泥、耐火材料、铝凡土熟料、金刚砂、玻璃原料、机制建筑砂、石料以及各种冶金矿渣的细度破碎，对碳化硅、金刚砂、烧结铝矾土、美砂等高硬、特硬及耐磨蚀性物料，制砂机比其它类型的破碎机更高效。

仓储地坪耐磨性能分析 第3篇

关键词：仓储地坪,耐磨性能,检测

随着中国物流业的快速发展,仓库地坪的使用性能与耐久性能受到越来越高的关注。目前,国内对于地坪耐磨性存在一定的误解,即通过在普通混凝土地坪表面增加高品质的耐磨骨料或硬化剂就可容易获得好的表面耐磨效果,而混凝土的设计配比却是由混凝土搅拌站提供。事实上,有硬化材料地坪的“表面”不能保证耐久性,仅能在一定程度上提高地坪的耐磨性。换句话说,合理混凝土配比设计、良好的养护和细致的地坪施工工艺是实现地坪长期耐久性的关键所在

一、影响地坪受损的主要因素

英国混凝土协会技术报告34(以下简称TR34)“混凝工工业首层地坪”指出,耐磨性是地坪表面抵抗由摩擦、刮擦、剥离导致的表面损伤的能力。

通常,在仓库或配送中心,地坪运行条件相对稳定。橡胶质叉车轮胎不会有刮擦或剥离动作,在多数情况下轮胎对地坪有磨光而非磨损效果。硬轮式托盘车可能损伤地坪缝,但几乎没有证据表明它们会对地坪产生直接磨损。对于大多数由刮擦引起的地坪表面损伤,通常是在推动或拖动托盘过程中,托盘上突出的钉子所导致的。

其中,在工业建筑中更为常见的是由轮式叉车将尘土或杂质带入地坪表面的情况,即尘土或杂质造成地坪磨损在某些极端环境下,如垃圾转运站,地坪受损害程度非常大

二、影响地坪耐磨性的主要因素

1. 混凝土配合比设计

TR34建议,在水泥含量增加至约350kg/m3时,地坪耐磨性不再随水泥含量增加而增加。避免采用过量掺杂水泥的意义在于,较高的水泥含量能引起混凝土较大收缩,最终会导致混凝土开裂。

费斯咨询公司建议,在浇筑混凝土地坪前需进行混凝土配合比试验,包括坍落度、和易性、泵送要求(若需要)等,以达到所需的混凝土工作性,并充分考虑砂细度模数及砂率。水泥类型和质量也是一个重要因素

2. 养护

合理的养护以保证混凝土表面的充分水化作用是至关重要的。根据温度及其它因素的综合考虑,养护可以通过喷养护剂进行,或采用聚乙烯薄膜覆盖洒水养护,或者这些方法的有效结合。在国内通常用水养护,费斯咨询公司建议,在水养护期间,所有地坪面积应保持持续湿润直至养护完成,通常至少为7天运用固化剂或密封剂作为养护剂是不恰当的,因为这些材料不能有效地防止水分散失。

3. 干撒耐磨面层

干撒耐磨面层是水泥和细骨料的混合物,有时会掺入润湿剂或色粉。原则上,干撒耐磨面层具有与混凝土中的细骨料和水泥相同的基本组分,即水泥浆。因此,若想通过干撒耐磨面层来提高混凝土地坪的耐磨性,其耐磨材料中必须具有增强的成分

国内的地坪施工中,通常会指定使用干撒耐磨面层及固化剂。然而这样的超规设计对于通常的物流仓储完全没有必要,仓储业主完全可以运用这笔费用发包于专业地坪施工商或用于更多的地坪施工细节上。干撒耐磨面层可用于钢纤维混凝土地坪,以减少钢纤维露头现象。

若使用干撒耐磨材料,须注意确保混凝土坍落度不能过大或过小,并注意混凝土配比设计和现场质量控制。若混凝土太稀,干撒耐磨材料将被吸入混凝土中,不能起到作用;若混凝土太干,则表面分层风险会增加。

4. 密封剂/固化剂

使用硅酸锂或硅酸钠作为密封剂/固化剂已成为近些年的趋势传统上,在混凝土表面使用硅酸钠(水玻璃)可以处理未充分固化的或其它缺陷引起的粉尘问题硅酸盐化合物与水泥水化过程中形成过量的硅酸盐反应,能形成稳定的化合物。对于采用优质混凝土施工及合理养护的地坪上使用密封剂/固化剂,其对耐磨性提升作用则很有限。

三、地坪耐磨性检测

1. 硬币滑擦

快速了解地坪是否耐磨的方法之一,是通过硬币或硬质物件刮擦地坪表面,但该方法没有检测标准,并非耐磨性检测方法。

2. 实验室检测

国标GB/T16925-1997 (源于澳大利亚标准MA20)的“混凝土及其制品耐磨性试验方法(滚珠轴承法)”给出了详细的试验方法。在该检测中,一块标准尺寸的样本要从地坪区域切割移除并交付给实验室。耐磨试验机模拟实际磨损,在固定好的样品上旋转5000转(或直到磨损深度超过1.5mm)结果如下式所示:

其中,R-转速P-磨损深度(mm)

然而,该检测方法并非现场原位检测,且提供的样本有时不能真实反映实际地坪状况。此外,整个检测过程不便于当事人实地见证。

3. 现场原位检测

费斯咨询公司建议根据英标/欧标BS EN 13892-4(1)和英国TR34,对地坪耐磨性进行现场原位检测该检测法使用“费斯加速耐磨检测仪”通过在旋转板上的三个硬质钢轮(检测仪重量65公斤)旋转2850转以模拟地坪磨损,并用电子深度计测量八个检测点的磨损,最终对比检测前后的数值,即得出地坪的耐磨性能数值,见图1、图2。

基于地坪的使用性能,可按英标BS8204-2和英国TR34将地坪耐磨性等级作如下分类。

四、提升地坪耐磨性的建议

为提升地坪的耐磨性,笔者提出建议如下:

1.在考虑物流设施地坪耐磨性时,请参考第三方混凝土地坪专家的建议,而不是听从于材料供应商

2.采用英标BS 8204正确定义所需的耐磨性。

3.在工程项目说明中规定正确的“原位”检测法,或规定当表面耐磨性不足时需进行检测。

4.仔细考虑是否真的需要干撒耐磨材料或密封剂,绝对无需两者共用。费斯咨询公司基于国内大量的地坪耐磨检测得出:在合理的设计及施工下,仅用混凝土施工的地坪,其耐磨性等级能够达到AR1。5.在工程项目说明中规定,若地坪表面耐性太差,需由地坪承建商提供维修推荐的维修解决方案包括研磨/抛光地坪并运用密封固化剂,不推荐使用环氧树脂涂层或其他覆盖层,这将增加维护成本。

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耐磨地坪施工合同 第4篇

承建单位(以下简称乙方)：

兹因甲方建设需要，现向乙方发包金刚砂地坪工程(包工包料)，根据《中华人民共和国建筑法》和其他有关法律、行政法律、遵循平等、自愿、公平和诚实信用原则，结合甲方工程实际情况，双方协商一致，签订本合同。

一、工程名称： 。

二、工程地点： 。

三、工程范围： 。

四、工程内容及价格：

本合同暂定总价为人民币 元整，若在实际施工时数量增减，则按合同中所列单价为准增减合同总价。

五、承包方式：为包工包料工程。乙方负责提供材料、包安全、包质量、包施工。

六、工程施工计划：

6.1、计划开工时间：月日;

6.2、计划完工时间：月日;

七、付款方式：

7.1、合同签订当日，甲方支付工程预付款，计人民币 元整;材料、机械到工地时甲方 即付人民币 元整;工程进行到 时即付工程款，计人民币 元整;工程完工 当日甲方即付清工程余额。

7.2、因实际数量增减而调整的合同总款在工程决算时予以调整。

7.3、所有结算方式：。

八、施工方法及合作要求：

8.1、乙方一切人员应听从自觉遵守甲方制订的各项规章制度，听从施工管理人员的统一指挥，统一调配。

8.2、甲方须免费提供给乙方施工所需的水及电;须免费提供给乙方放置材料、设备的地面空间及人员住宿(要求：场地须干燥防潮湿、水气)。

九、工程工期延误：

9.1.0、对以下情况造成工期延误，经双方代表监证后，工期相应顺延：

9.1.1、甲方不提供场地施工所需的水、电，道路通畅，障碍物清除，而影响进场施工;

9.1.2、非乙方原因造成停电、停水而影响施工;

9.1.3、如因重大的设计变更或相关政府职能部门的政策调整而影响正常施工;

9.1.4、未按乙方提供于甲方确认的施工方案及要求执行而影响正常施工;

9.1.5、由于天气及温度变化致使无法施工;

9.1.6、由于人力不可抗拒的因素所影响的施工;

9.1.7、由于甲方未按合同要求付款或拖延付款;

9.1.8、经双方代表同意认可工期顺延的其它情况。

十、质量及验收：按照甲、乙双方对本工程施工方案的确定，硬化剂地坪工程质量应达到以下标准：

10.1、表面平整度：与混凝土层(含找平层)平整度一致。

10.2、本工程验收标准的依据为：合同中约定的质量标准。

10.3、验收方式：双方约定验收方式为下述条款中的第

A. 分阶段验收：如果本工程工期较长或需要分阶段、分场地施工，必须进行分段验收;每完成一次工程量，验收一次，并办理验收手续，直至工程竣工验收完毕。

B. 一次性验收：本工程竣工后，一次验收，验收合格后交付甲方。

10.6、其它验收约定：

A. 按上述验收方式，工程一经验收合格即交付甲方，但一定要等到混凝土标准养护期满后方可使用。如果甲方因故(条件限制或客观因素)推迟或拖延验收，乙方只负责二天的现场维护，从第三天起自动交付甲方。

B. 本工程验收不合格，如果原因完全是由乙方造成的，由乙方承担相应的经济责任并负责维修，如果原因与乙方无关，甲方需在验收上注明并按合同支付乙方应得款项。

C. 本工程未经验收，甲方(包括其他第三方)提前使用或擅自使用，由此而引起的质量或其它原因是由甲方承担责任。

D. 本工程的验收属于分项工程项目的验收，无需整体工程项目竣工后再办验收手续。验收期限从工程竣工之日起最长不得超过10天。超过此期限，乙方视验收合格，甲方须按合同条款支付一切工程费用。若逾期不付，则按工程款总额的千分之三每天累计赔付滞纳金。

E. 保修内容：乙方承包的工程范围。免费保修内容是指在竣工后由于乙方使用的材料或施工造成的质量缺陷。

碱渣混凝土耐磨性能试验研究 第5篇

国内外学者在矿物掺合料对混凝土耐磨性影响方面做了许多的研究。彭松枭等人的研究发现, 粉煤灰与矿渣双掺配合比对再生混凝土早期耐磨性能影响较小, 对其后期耐磨性能影响较大[1];曾阳春等的研究发现, 掺30%粉煤灰混凝土3d龄期时的磨耗较不掺粉煤灰的混凝土增加, 但能够提高混凝土后期的耐磨性能[2];Ukita等人研究了混凝土中低钙粉煤灰体积掺量对混凝土的耐磨性的影响[3];Ghafoori和Diawara针对用硅灰替代细集料的混凝土耐磨性进行了相关试验[4]。但是, 对以碱渣作为矿物掺合料时, 对混凝土耐磨性能影响的研究还比较少。杨久俊等及李宝佳等的研究发现, 碱渣作为掺合料配制的建筑砂浆具有与粉煤灰-水泥砂浆类似的物理、力学性能[5,6]。在环境保护的推动下, 目前对于碱渣的研究处在快速发展阶段, 并且取得了一些研究成果[7,8]。

本文主要研究碱渣掺合料对混凝土耐磨性性能影响变化规律, 以期进一步拓宽工业废渣的再生利用途径, 并为适配高性能混凝土积累经验, 使其能够更好地应用于实际工程。

1 试验样品和试验仪器

1.1 试验材料

本试验用碱渣为江苏某公司产工业碱渣, 自然状态下为灰白黏块, 经105℃烘干后呈白色固体块状态, 见图1。扫描电镜观测显示, 自然状态下的碱渣样品表面粗糙。结晶程度较好的矿物颗粒堆积在一起形成松散团聚体, 它们主要由极细小的, 粒径在2~5μm的颗粒团聚而成, 以文石为主, 还有氢氧化钙、硫酸钙等结晶物, 形成形状清晰的晶状结构。颗粒表面以及颗粒内部存在明显的裂缝和孔隙, 孔隙较大且多, 连通性较好, 结构松散呈蜂窝状, 分布较为均匀。该碱渣料含水率较大, 并且随着含水率的加大, 颜色逐渐由白色向深黄色转变。利用多晶X射线荧光光谱分析仪对碱渣进行了分析, 其物理性质见表1, 主要化学成分见表2。

%

其他试验材料有:PO 32.5级复合硅酸盐水泥;砂的表观密度为1.6g/cm3, 细度模数为2.04;石的表观密度为2.3g/cm3;水为普通自来水。

1.2 试验样品及条件

本试验采用宁夏机械研究所的耐磨试验机。试件尺寸为150mm150mm70mm, 试件成型1d后脱模, 将试件放置在标准条件下养护至规定龄期。每个配比分别作三组相同试验。

1.3 试验方法

将磨细后的碱渣粉末样品按照不同胶凝材料比例配置, 胶凝材料总用量取424kg/m3, 水胶比0.46、砂率33%, 固定不变。试验方案见表3。

对于不同龄期, 恒定碱渣掺合料掺量固定为胶凝材料的30%, 胶凝材料仍取424kg/m3, 水胶比0.46、砂率33%。试验中计算一定磨蚀时间后混凝土的磨坑长度, 计算公式如下:

式中, d磨擦钢轮直径, mm;

b磨擦钢轮宽度, mm;

α磨坑长度所对应的圆心角;

L磨坑长度, mm。

试验过程中, 利用S-3000N电子扫描电镜对混凝土的样品进行微观结构分析, 以确定其影响混凝土耐磨性的微观机理。

2 试验结果及分析

2.1 碱渣掺量对混凝土耐磨性能的影响研究

按照GBT 129882009《无机地面材料耐磨性能试验方法》[9], 分别对不同碱渣掺量的混凝土进行耐磨性试验研究, 试验结果见表4。

由表4可见, 随着碱渣占混凝土胶凝材料总用量百分比的增加, 混凝土的耐磨性能先增加后逐步减小, 当碱渣掺量占胶凝材料总量的10%时, 混凝土的耐磨性最好。

图2为不同比例碱渣掺量混凝土的微观结构, 对其分析可以看出, 未掺碱渣混凝土和掺碱渣混凝土的微观结构有明显区别。从图2A可看出, 未掺碱渣混凝土的表面平整, 无明显的大空洞, 相比于大部分其他掺量的混凝土, 其粘结较紧密, 但是与掺10%碱渣混凝土 (图2B) 的相比, 图2A有许多较为细小的孔洞, 而图2B则孔洞很少, 且图2B较图2A混凝土的粘结更为紧密。所以, 掺10%碱渣混凝土的耐磨性较不掺碱渣的混凝土有所提高。图2C (掺20%碱渣) 的表面, 较图2A和图2B有明显多且大的孔洞, 并有较多的松散附着物, 可见其粘结性较差。从图2D~图2G还可以看出, 随着掺碱渣比例的增大, 混凝土中的微观孔洞更多, 粘结越加松散。这可能是由于矿物掺合料的大量掺入使混凝土中的水泥水化产物Ca (OH) 2与矿物掺合料发生了二次水化反应, 掺10%碱渣的混凝土中水化反应更加彻底, 生成的凝胶填充了混凝土中原有的孔洞和缺陷, 使混凝土结构得到改善和强化, 增强了集料、未反应碱渣和水泥石基体之间的结合力, 从而提高了再生混凝土的耐磨性能。而随着掺量的增加, 二次水化反应不彻底使得表面有残留颗粒, 阻碍了耐磨性能的提高。

2.2 不同龄期碱渣混凝土的耐磨性能变化

分别对不同养护龄期的碱渣混凝土进行了耐磨性试验研究, 试验结果见表5。

由表5可知, 随着养护龄期的增加, 混凝土的耐磨性能逐步增强, 且随着养护龄期的增加, 磨坑长度变化趋势逐渐变缓。图3为不同龄期碱渣混凝土的微观结构。分析图3可以看出, 龄期为4d的碱渣混凝土表面有很多碱渣及骨料颗粒, 呈现松散的堆积, 但是骨料周边已经开始了水化反应。龄期为8d的碱渣混凝土中, 碱渣颗粒表面被胶质物逐步包裹, 并连成一个整体。龄期12d到龄期28d的碱渣混凝土中颗粒物逐渐减少, 胶质物逐渐增多, 基体和颗粒的粘结更为紧密。从12d龄期和16d龄期的碱渣混凝土SEM照片中可看出, 颗粒物的减少没有明显的变化, 说明其与基体的结合没有明显的增强, 这就导致了16d和20d时碱渣混凝土的耐磨性变化不明显。龄期24d和28d的碱渣混凝土中, 颗粒已经完全被包裹形成一个整体, 并且之间的粘结已经没有明显的变化, 这就使得碱渣混凝土后期的耐磨性变化趋势变缓。

导致这种趋势变化的原因可能是前期混凝土的水泥石基体中除水化产物外, 还有未水化的水泥和矿物掺合料颗粒, 由于早期反应程度低, 颗粒与基体的结合较弱, 在磨损的作用下, 那些未紧密联系的颗粒就容易脱落, 致使耐磨性不高。随着水泥水化反应的继续及程度的加大, 碱渣颗粒与基体的结合更紧密, 使得耐磨性得到明显提高。到养护后期, 水化反应基本结束, 混凝土表面结构基本稳定, 使得耐磨性提高程度变缓, 并逐步稳定在一个固定值。

2.3 环境条件对碱渣混凝土耐磨性能的影响

在进行碱渣掺量和养护龄期混凝土耐磨性试验的同时, 对混凝土试件进行了不同环境条件处理 (烘干状态、自然状态) , 然后按照相同方法进行了耐磨试验, 试验结果见图4和图5。

由图4可以看出, 不同环境条件下, 不同碱渣掺量对混凝土的耐磨性影响差异明显。总体来说, 经过烘干处理后的试件, 其磨坑长度均比未烘干试件的小, 但是变化并不太大。由此可见, 烘干后再进行耐磨试验对混凝土耐磨性的提高有一定影响。图7为环境条件变化对不同养护龄期混凝土耐磨性影响的试验结果。对图5进行分析可以看出, 对不同养护龄期的混凝土试件进行烘干处理或未烘干处理, 其耐磨性能变化不大。

3 结论

(1) 随着碱渣占混凝土胶凝材料比例的增加, 混凝土的耐磨性能先增加后逐步减小, 当碱渣掺量占胶凝材料总量的10%时, 混凝土的耐磨性最好, 随着碱渣掺量的继续增加, 混凝土的耐磨性明显降低。

(2) 随着养护龄期的增加, 碱渣混凝土的耐磨性呈现逐渐增强趋势, 但变化幅度越来越小并逐步趋向一个稳定值。

(3) 对碱渣混凝土进行烘干处理和自然条件, 不同碱渣掺合料比例混凝土耐磨性的提高有一定影响, 但对不同养护龄期的碱渣混凝土的耐磨性能影响不大。

摘要：对碱渣掺合料混凝土在不同条件下的耐磨性能进行了试验研究, 结果表明, 随着碱渣掺量的增加, 碱渣混凝土的耐磨性呈现先增强后减弱的规律, 当碱渣占胶凝材料10%时, 混凝土耐磨性能最优。结合SEM图像分析, 碱渣占胶凝材料10%时, 混凝土的微观结构变得更为密实;继续增加碱渣的掺量, 碱渣的耐磨性呈现大幅减弱。试验还对不同养护龄期的碱渣掺合料混凝土进行了研究, 发现混凝土的耐磨性随养护龄期增长呈现增强趋势。

关键词：碱渣,混凝土,耐磨性

参考文献

[1]彭松枭, 尹健, 王德辉.矿物掺合料对再生混凝土耐磨性能的影响研究[J].混凝土, 2009 (3) :56-59.

[2]曾阳春, 郑克仁, 李益进.矿物掺合料对道路混凝土耐磨性的影响及机理[J].铁道科学与工程学报, 2007, 4 (2) :59-62.

[3]Ukiata K.Shigematsu S.Improvements in the properties of concrete utilizing classified fly ash[C].Proceedings of the CANMET/ACI Third International Conference on the Use of fly ash.Silica Fume.Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Trondheim, N ORWAY, 1989:219-240.

[4]Ghafoori N.Diawara H.Abrasion resistance of fine aggregate replaced silica fume concrete[J].ACI Materials Journal, 1999.96 (5) :559-567.

[5]杨久俊, 谢武, 张磊, 等.粉煤灰-碱渣-水泥混合料砂浆的配制实验研究[J].硅酸盐通报, 2010, 29 (5) :167-170.

[6]李宝佳, 娄德利, 张磊, 等.碱渣-粉煤灰复合胶凝材料力学性能的研究[J].砖瓦综合利用, 2009 (10) :35-37.

[7]杨良佐, 李永丹, 张立红.碱渣的综合治理与利用[J].环境保护科学, 2008, 34 (2) :70-73.

[8]王珺, 孔德晶.在混凝土中掺入纯碱废渣生产建材制品的研究[J].化学工业与工程技术, 2004, 25 (4) :43-44.

砂岩的抗滑耐磨性能试验研究 第6篇

1 材料

本试验选用集料：硅质砂岩、玄武岩、花岗岩和石灰岩。

2 试验方法

道路路面建筑[1]用粗集料的力学性质主要是压碎值和磨耗值，其次还有磨光值、道瑞磨耗值和冲击值，就集料的耐磨性能来说，磨光值和磨耗值的大小直接影响集料的耐磨耗性能，集料的表面纹理也是集料耐磨性能的重要指标之一。石料的磨耗值是评价石料抵抗摩擦、撞击和剪切等综合作用的性能指标。由于高速公路上车辆多、车速快，对路面面层材料的磨耗也增大，因此对石料磨耗值的评价是非常重要的，磨耗试验采用洛杉矶磨耗试验方法，选用B类粒度类别，按照《公路工程集料试验规程》[2]用T0317-2005试验方法对集料进行磨耗试验，为了更好的说明集料的耐磨性及作为高速公路表层材料的可行性，对集料分别进行500次、700次、900次和1100次的磨耗，由此可以提供路面在交通量增大或路面使用年限延长的情况下路面的耐磨性能。石料的磨光值是表征集料的耐磨光性能的好坏，作为道路面层的集料长期受到车轮的碾压和磨耗，时间长了就会把集料表面裹附的沥青层磨掉而露出集料来，这时路面的抗滑性能就靠集料提供的摩擦力来维持，《公路沥青路面施工规范》中要求用做高速公路抗滑表层的集料具有一个破碎面的颗粒含量必须为100%，具有2个或者2个以上的破碎面的颗粒含量在90%以上。集料微观构造习惯上用磨光值表征，它是矿物成分、结晶类型、晶斑数量及其分布的函数，均匀性差的集料便于微观表面的结构性再生，磨光值较高，可以提供较高的抗滑能力;说明集料的表面纹理与路面的抗滑耐磨性能有很大的关系。集料的磨光值越大说明集料越不容易被磨光，其抗滑性能就越好。本实验方法采用《公路工程集料试验规程》中T0321-2005的试验方法用粗砂和细砂对集料进行3次循环反复磨光，并测定每次循环磨光后的磨光值。

3 结果与讨论

3.1 磨耗值试验

规范[3]规定，用于高速公路表面层的石料的磨耗值不大于28%，通过磨耗试验其结果见图1：经过对数据的曲线拟合分析，试验数据回归方程相关系数都在大于0.999，大于自由度n-2等于2，检验水平为0.05时的可靠相关系数0.95，说明曲线可以用一次线性方程来回归。石料的磨耗损失率：石灰岩>砂岩>破碎砾石，破碎砾石和玄武岩几乎相等，随着磨耗转数的增加，每种集料的磨光值与磨耗次数是成线性增长的，当磨耗转数达到1100转时，石灰岩的磨耗值为47.5%，砂岩的磨耗值为28.9%，破碎砾石的磨耗值为19.26%，玄武岩的磨耗值为20.37%。把经过500次旋转磨耗的集料洗净烘干后，每次增加200转磨耗，直到总的磨耗次数达到1100次为止，500次和以后的每200次的磨耗损失率见表1。

表1可以得出：在后期的磨耗中，砂岩的损失率虽然比玄武岩和破碎砾石大，但是从表2可以看出：砂岩在经过两个200次磨耗后的磨耗损失率趋于平衡，因此砂岩的后期耐磨性能较好。

3.2 磨光值试验

四种集料经过3次循环磨光后的磨光值见图2。试验按照试验规程的试验方法对集料进行357600次的粗细砂的反复磨光后的磨光值分别为，砂岩47.1，石灰岩45.1，花岗岩48.7，玄武岩61.8。利用一元线性回归对磨光值进行回归后的相关系数都大于0.9867，用一元线性方程来回归是可行的。现行的规范中对用于高等级公路的集料在分别用粗砂和细砂经57600次的磨光后的磨光值在潮湿地区要求不小于42，在其他地区对集料磨光值要求更小，而试验所选集料在进行了3个循环的加强磨光后的磨光值都大于47;从曲线斜率看，砂岩的斜率比玄武岩和石灰岩都小，说明砂岩在后期来磨光性较好且前期的磨光值大。

4 结论

综合以上试验结果可以得出结论:

4.1从磨耗值结果来看, 虽然砂岩的磨耗值比玄武岩和破碎砾石小, 但是砂岩即使在经过1070转洛杉矶磨耗后的磨耗值才为28%, 在500转磨耗后的磨耗值为12.37%, 说明砂岩的耐磨性能远比规范要求的集料耐磨性能好。4.2从磨光值结果来看, 砂岩的磨光值比玄武岩和破碎砾石小, 但是砂岩在一个循环后的磨光值为51.3, 利用一元线性回归方程可以计算出砂岩在经过5.4个循环的反复磨光后的磨光值为42, 说明砂岩的耐磨光性能远比规范要求的集料耐磨性能好。4.3虽然砂岩的磨光值比破碎砾石的磨光值小, 但是破碎砾石是鹅卵石破碎成的, 在制作磨光值试件时的石料颗粒是经过选择的, 而在实际的使用过程中不可能把集料中的表面光滑的集料筛出, 因此砂岩集料比破碎砾石集料的颗粒性好, 具有更好的抗滑耐磨性能。4.4玄武岩的磨光值和磨耗值都比砂岩大, 但是如果在重庆修筑高速公路, 要到外地运玄武岩则大大的增加了工程费用, 而砂岩的磨光值和磨耗值都大于规范要求, 可以用于高速公路抗滑表层。4.5从以上结论得出, 砂岩的抗滑耐磨性能符合《公路沥青路面施工技术规范》要求, 如果把砂岩作为高速公路抗滑表层材料, 就可以节约大量的工程费用, 产生巨大的社会和经济效益。

参考文献

[1]严家.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社, 1996, 6.

[2]公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社, 2005.

耐磨性能 第7篇

制鞋行业在我国有着悠久的历史, 并一直是我国轻工行业中的支柱产业。全球每年鞋产量约200亿双[1], 我国每年生产的各种鞋类就超过了100亿双, 是世界上最大的鞋业制造国。同时, 我国又是世界上第二大鞋类消费国, 占全球鞋类消费总量的22%[2], 仅次于美国。此外, 我国还是世界上最大的鞋类出口国, 鞋类出口占世界出口总量的65%左右[3]。但总体而言, 我国生产和出口的鞋类仍属于附加值较低的中低档次鞋产品, 主要占据全球中低端的鞋产品市场。随着社会的稳步发展和科技的快速进步及人民生活水平的普遍提高, 人们对鞋类产品的质量要求愈来愈高, 也必然对中国的制鞋业发展提出了更高的要求。因此, 今后我国制鞋业的发展必然要从中低端市场走向高端市场, 要从数量规模型向质量效益型转变。

鞋面材料的耐磨性能反映的是鞋类产品的耐用性, 是衡量鞋类产品质量优劣的重要指标之一, 也是鞋类产品常见的机械物理测试项目之一。强化对鞋面材料的测试把关, 对提高鞋面材料的耐磨性能和成鞋整体的耐用性能具有重要的现实意义, 也可以满足消费者对于高质量鞋的需求。目前, 对于鞋面材料的耐磨性能主要采用我国国家标准GB/T3903.16-2008[4]《鞋类帮面、衬里和内垫试验方法耐磨性能》 (又叫马丁代尔耐磨法) 进行测试, 但美国标准ASTM D 3884-2009[5]《Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (TABER apparatus) 》 (又叫TABER耐磨法) 和ASTM D 3886-1999[6]《Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (inflated diaphragm apparatus) 》 (又叫STROLL耐磨法) 因具有国内外众多客户认可、操作简便和测试结果稳定等诸多优点, 也常被用于鞋面材料耐磨性能的测试当中。本文主要按以上3种试验方法对鞋面材料的耐磨性能进行分别测试, 比较和分析它们之间的优缺点和差异性, 为进一步规范和完善鞋面材料耐磨性能的测试和采标工作提供理论依据和数据参考。

2 试验

2.1 试验方法

2.1.1 马丁代尔耐磨法

1) 试验原理:在恒定压力下用标准摩擦织物摩擦试样。摩擦织物和试样之间进行利萨如图形的相对运动, 产生所有方向上的摩擦。完成规定的摩擦次数后评定试样损坏程度。

2) 试验程序:在试样背面平垫一块厚度为 (3±1) mm、密度为 (30±3) kg/m3的聚氨酯泡沫塑料, 并用夹环将试样固定在磨头上, 再将桌毛毡放置到磨台上, 然后将摩擦织物放置在桌毛毡上, 并将产生 (2±0.2) k Pa压力的重物放在摩擦织物上, 再将摩擦织物固定。最后将磨头装在耐磨试验机上, 并对磨头施加 (12±0.2) k Pa的压力, 启动仪器, 按计数器设定的旋转次数进行测试。测试结束后, 取下试样, 检查并记录试样的磨损情况, 并用灰色样卡按GB/T 250-2008[7]《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》评定试验区域内的颜色变化。

2.1.2 TABER耐磨法

1) 试验原理:被测试样放置在一个旋转平台上, 通过其上方的两个滚动的摩擦轮在一定负荷下与试样进行旋转摩擦运动来磨损试样。一个摩擦轮朝外, 另一个摩擦轮朝内摩擦试样, 形成一个圆环形的磨损痕迹。经过规定的摩擦次数后通过外观评估试样的磨损程度。

2) 试验程序:将试样正面朝上固定于旋转平台上, 并将选定的砂轮安装在支撑压杆上。选择合适的负荷后, 将支撑压杆放下使砂轮与试样表面接触, 连接并打开吸尘装置。启动仪器, 按计数器设定的旋转次数进行测试。测试结束后, 取下试样, 检查并记录试样的磨损情况, 并用灰色样卡按GB/T 250-2008[7]《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》评定试验区域内的颜色变化。

2.1.3 STROLL耐磨法

1) 试验原理:被测试样放置在具有恒定气压的充气橡胶膜片上, 使用具有指定表面特征的砂纸对试样进行摩擦。经过规定的摩擦次数后通过外观评估试样的磨损程度。

2) 试验程序:将试样在平整状态下放置在橡皮膜上, 再将砂纸放置在磨料板上, 并使砂纸连接的接触头与砂纸的表面平齐。然后在膜片下方施加28 k Pa的气压, 在磨料板上方施加454 g的压力, 并确保气压的控制以及已充气样品与有负载的砂纸间的接触处于稳定和平衡状态。启动仪器, 按计数器设定的旋转次数进行测试。测试结束后, 取下试样, 检查并记录试样的磨损情况, 并用灰色样卡按GB/T 250-2008[7]《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》评定试验区域内的颜色变化。

2.2 试验仪器

GT-7012-M MARTINDALE摩擦试验机, 试验机的运行速率为 (47.8±3.8) r/min;GT-7012-T TABER耐磨试验机, 旋转平台的旋转速率为 (60±5) r/min;GT-7012-S万能磨耗试验机, 摩擦砂纸的运行速率为 (125±5) r/min。上述仪器均由台湾高铁检测仪器有限公司生产。

2.3 试样

按马丁代尔耐磨法、TABER耐磨法和STROLL耐磨法分别使用内径为38 mm、108 mm和111 mm的圆形裁刀从牛鞋面革、PVC人造革、PU合成革和佳织布4种常见的代表性鞋面材料中各裁取2组圆形试样, 其中, 按TABER法裁切的圆形试样还须在其中心处裁出直径为8 mm的圆孔。

2.4 试验环境及调节

在温度 (20±2) ℃、湿度 (65%±5%) 的条件下进行试验。试验前, 应将试样放置于GB/T22049-2008[8]《鞋类鞋类和鞋类部件环境调节及试验用标准环境》要求的标准环境中调节24h以上。

3 结果与讨论

3.1 试验方法比较

3.1.1 马丁代尔耐磨法

1) 适用范围:适用于各种类型的的鞋面材料, 但由试验过程可见, 标准摩擦织物对试样的磨损程度较小, 因此, 相对而言, 该方法不太适用于耐磨性能强的鞋面材料的测试。

2) 优点:试验过程产生所有方向的摩擦, 使试样试验区域都得以充分、均衡的摩擦;可检查试验过程各阶段如摩擦6400次、12 800次、25 600次等试样的磨损情况, 试验结果更准确和充分;可进行湿试样的测试。

3) 缺点:试验步骤繁琐, 装卸试样磨头和摩擦织物均较为麻烦;试样磨损程度小, 部分试样难以使其产生磨损;试验时间长, 干擦试验一般要求摩擦试样25 600次, 以试验机的运行速率 (47.8±3.8) r/min计算, 一次试验大约需要近9h。

3.1.2 TABER耐磨法

1) 适用范围:适用于各种类型的的鞋面材料, 但由试验过程可见, 厚度较小的材料容易被卷起而导致试验失败。因此, 相对而言, 该方法更适用于厚度较大的鞋面材料的测试。

2) 优点:试验过程通过旋转平台带动砂轮转动, 产生多方向的摩擦, 使试样试验区域得以充分、均衡的摩擦;操作简便, 试验时间短;可针对不同的试样, 通过调节砂轮的粒度和试验负荷来使试样产生明显的磨损。

3) 缺点:砂轮表面容易受到污染, 为了减少试验误差, 需要在每次试验前用砂纸对砂轮进行打磨和清洁;根据不同的材料, 对砂轮型号和试验负荷的选定, 需要试验人员具备一定的实践经验;厚度较小的试样不易于固定。

3.1.3 STROLL耐磨法

1) 适用范围:适用于各种类型的的鞋面材料, 但由试验过程可见, 厚度较大的材料容易导致充气膜漏气, 达不到试验需要的气压条件。因此, 相对而言, 该方法更适用于厚度较小的鞋面材料的测试。

2) 优点:试验过程由砂纸直接摩擦试样, 磨擦强度大, 较易于使试样产生明显磨损;操作简便, 试验时间短。

3) 缺点:砂纸表面容易受到污染, 为了减少试验误差, 需要根据其受污染程度每试验100次至300次更换一次砂纸;摩擦区域小, 仅有气膜突起部位与砂纸产生摩擦;摩擦方向少, 主要是产生前后摩擦, 仅产生少许的旋转摩擦;厚度较大的试样容易导致试验失败。

3.2 试验结果与分析

经过测试, 得出了按马丁代尔耐磨法、TABER耐磨法和STROLL耐磨法测试牛鞋面革、PVC人造革、PU合成革和佳织布4种鞋面材料耐磨性能的试验结果, 见表1。

从表1不难看出, 采用马丁代尔耐磨法、TABER耐磨法和STROLL耐磨法3种试验方法进行测试, 得出的试验结果一致, 耐磨性能优劣顺序均为牛鞋面革>PVC人造革>PU合成革>佳织布。通过对试样进行平行试验, 还可得出, 3种方法对平行样进行试验得到的试验结果基本一致, 仅是部分结果对变色的表征存在半级的差异, 变色评定相差半级本身也属于可接受的范围。因此, 采用这3种方法对试样进行测试, 得到的试验结果都较为稳定。不过每种方法对试样产生的磨损程度均有较大差异。

按马丁代尔耐磨法方法进行测试, 佳织布样品产生了明显的起球、磨损和变色;而对于牛鞋面革、PU合成革和PVC人造革样品, 仅产生较轻微的磨损甚至是不产生磨损, 变色也仅是产生半级和1级的变化, 如此微小的变化容易引起试验者对试验结果判定的误差, 从而导致不准确的试验结果。因此, 采用该方法对佳织布等鞋面纺织材料的测试, 得到的试验结果较为科学和准确。

1) 马丁代尔耐磨法的试验条件:试验压力为 (12±0.2) k Pa, 试验次数为25 600次;TABER耐磨法的试验条件:砂轮型号为H18, 试验负荷为 (500±10) g, 试验次数为500次;STROLL耐磨法的试验条件:充气膜气压为28 k Pa, 试验负荷为454g, 试验次数为200次。

按TABER耐磨法进行测试, PU合成革样品表面产生了中度的磨损和3级的变色, 试验变化较为明显;对于牛鞋面革和PVC人造革样品, 仅是产生轻微的磨损和4级及3-4级的变色, 磨损程度仍不太明显;而对于佳织布样品, 产生了重度的磨损和3级的变色, 过重的磨损也会导致试验者对试验结果判定的不准确。因此, 采用该方法对PU合成革进行测试, 得到的试验结果较为合理和准确, 不过, 对于牛鞋面革和PVC人造革, 通过选用粒度更大的砂轮和加大试验负荷, 采用该方法也可获得理想的试验结果。

按STROLL耐磨法进行测试, 牛鞋面革样品产生了小部分粒面被磨掉的磨损和3~4级的变色, 试验变化已较为明显;PVC人造革样品产生大部分表面被磨掉的磨损和3级的变色, 试验变化也很明显;而对于PU合成革样品, 表面已全部被磨掉, 磨损程度已过重, 易于导致不准确的试验结果;对于佳织布样品, 已几乎被全部磨穿, 磨损程度更重, 得到的结果也更为不准确。因此, 采用该方法对牛鞋面革、PVC人造革等磨损强度大的鞋面材料进行测试, 得到的试验结果较为准确。

4 结论

通过采用马丁代尔耐磨法、TABER耐磨法和STROLL耐磨法对牛鞋面革、PVC人造革、PU合成革和佳织布4种代表性鞋面材料进行测试与分析, 得出以下结论:

(1) 3种试验方法各有其优缺点, 实际检测中应针对不同类鞋面材料选择适宜的标准试验方法。

(2) 采用3种试验方法进行测试, 得出的试验结果一致, 4种代表性鞋面材料耐磨性能的优劣顺序为牛鞋面革>PVC人造革>PU合成革>佳织布。

(3) 马丁代尔耐磨法较适用于佳织布等磨损强度较低的鞋面纺织材料的测试, TABER耐磨法较适用于PU合成革等鞋面材料的测试, STROLL耐磨法较适用于牛鞋面革、PVC人造革等磨损强度较高的鞋面材料的测试。

摘要：采用GB/T3903.16-2008《鞋类帮面、衬里和内垫试验方法 耐磨性能》、ASTM D 3884-2009《Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (TABER apparatus) 》和ASTM D 3886-1999《Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (inflated diaphragm apparatus) 》三种试验方法对鞋面材料的耐磨性能进行了测试, 比较与分析这三种试验方法之间的优缺点和差异性。

关键词：鞋面材料,耐磨,试验方法,比较

参考文献

[1]苏小梅.全球制鞋产业发展新动向及我国对策[J].中国经贸导刊, 2009, 3:30.

[2]章献忠.我国鞋类设计现状分析与发展策略[J].西部皮革, 2009, 31 (4) :9-11.

[3]周亮.中国鞋类出口现状及发展对策研究[J].国际市场, 2010, 7:75-78.

[4]GB/T3903.16-2008, 鞋类帮面、衬里和内垫试验方法耐磨性能[S].

[5]ASTM D 3884-2007, Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (TABER apparatus) [S].

[6]ASTM D 3886-1999, Standard test method for abrasion resistance of textile fabrics (inflated diaphragm apparatus) [S].

[7]GB/T250-2008, 纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡[S].

耐磨性能 第8篇

生产实践中, 陶瓷片作为衬片被广泛应用在承受冲击磨损的地方, 如选煤设备中的旋流器。选煤时煤粉及杂质颗粒对旋流器器壁产生很大的冲击磨损, 为了延长旋流器的使用寿命, 提高生产效率, 一般的方法是在旋流器的器壁上粘贴氧化铝的陶瓷板作为耐磨衬里[1], 所以陶瓷衬里的耐磨性能直接影响着旋流器的使用寿命。目前陶瓷片耐磨性能的检测装置大部分针对大型陶瓷试样, 检测装置体积较大、价格昂贵, 实验中耗材较多, 费用支出高, 所以小规模的实验室通常采用烧制小型陶瓷试样进行实验的方法降低实验成本。本文针对小型陶瓷试样开发设计了两套检测其耐磨性能的实验装置, 并对装置的组成及其使用原理进行了介绍, 同时对实验数据进行了分析比较。

1 钢球喷射实验装置

1.1 实验装置的组成

耐磨性是材料重要的物理性能, 用来评价材料在磨损及冲刷条件下的使用性能。钢球喷射实验装置是依据GB/T 18301《耐火材料常温磨损性实验方法》设计的, 用于陶瓷材料常温磨损性能的测定。钢球喷射实验装置结构示意图如图1所示。

1.2 工作原理

实验的具体步骤如下: (1) 准备两种不同配方及烧结工艺的陶瓷试样, 分别标为陶瓷试样1、陶瓷试样2; (2) 分别称量陶瓷试样1、陶瓷试样2的质量并记录; (3) 将陶瓷试样1固定在挡板上, 使陶瓷试样与发射甬道对心放置; (4) 打开电源开关, 使空压机自动充气达到额定压力自动停止; (5) 打开气缸的排气口, 并同时打开两个电磁型时间继电器的电源开关, 在开始的0.1s内钢球下落, 然后再经过0.9s电磁阀开关开启, 气缸里的气体经过电磁阀冲击钢球使其在发射甬道内加速运动, 最后以一定的速度冲击陶瓷试样1; (6) 经过10min后关闭所有的电源开关, 取下陶瓷试样称其剩余质量并记录, 计算磨损量; (7) 重复上述步骤, 共操作5次, 并绘制陶瓷试样1的时间-磨损量直线拟合图; (8) 更换陶瓷试样2, 重复上述操作步骤, 得到陶瓷试样2的时间-磨损量直线拟合图; (9) 比较陶瓷试样1、陶瓷试样2的时间-磨损量拟合直线的斜率, 斜率小的试样的耐磨性能较好。

1-空压机;2-气缸;3-软管;4-继电器;5-电磁阀;6-挡板;7-陶瓷片;8-发射甬道;9-变压器;10-桥式整流器;11-继电器;12-电磁铁;13-小球暂存器;14-弹簧挡片;15-承载台

1.3 实验及数据分析

选取两组Al2O3陶瓷试样, 分别为升温速率为3℃/min和5℃/min工艺下烧制的陶瓷试样, 命名为陶瓷试样1和陶瓷试样2, 利用钢球喷射实验装置对陶瓷试样进行耐磨性能实验。实验中设定小球的喷射频率为每秒钟一个, 气泵压力为0.8MPa[2], 每经过10min记录一次陶瓷片的磨损量, 记录的两组陶瓷试样磨损量的数据见表1。

mg

根据表1中的两组实验数据, 绘制出这两种陶瓷试样随时间变化的磨损量直线拟合图, 如图2所示。

在图2中可以看出, 陶瓷试样1磨损量的直线拟合图的直线斜率较小, 所以陶瓷试样1的耐磨性能比陶瓷试样2好。

2 砂轮磨损实验装置

2.1 实验装置的组成

砂轮磨损实验装置是依据GB/T 12988《无机地面材料磨损性能实验方法》设计的, 同样也用于陶瓷材料常温磨损性能的测定。砂轮磨损实验装置示意图如图3所示。

1-角磨机;2-支座;3-砂轮;4-陶瓷试样;5-陶瓷试样固定器;6-压力调节螺钉;7-弹簧

2.2 工作原理

实验的具体步骤如下: (1) 准备两种不同配方及烧结工艺的陶瓷试样, 分别标为陶瓷试样3、陶瓷试样4; (2) 分别称量陶瓷试样3、陶瓷试样4称的质量并记录; (3) 将陶瓷试样3装在陶瓷试样固定器和砂轮之间, 调节陶瓷试样固定器的高度, 使陶瓷试样固定器与砂轮之间有一定的距离, 保证砂轮不能和陶瓷试样固定器有接触, 且能卡住陶瓷试样不使它掉落, 向下旋转压力调节螺钉, 使得陶瓷试样在弹簧的压力下, 和砂轮之间紧贴在一起; (4) 打开电源开关使氮化硼砂轮开始旋转, 砂轮和陶瓷片开始摩擦; (5) 10 min后关闭电源, 取下陶瓷试样称其剩余质量并记录, 计算单位面积磨损量; (6) 重复上述步骤, 共5次, 根据得到的陶瓷试样3的实验数据绘制其时间-单位面积磨损量的直线拟合图; (7) 更换陶瓷试样4, 重复上述实验步骤, 得到陶瓷试样4的时间-单位面积磨损量的直线拟合图; (8) 比较陶瓷试样3、陶瓷试样4的时间-单位面积直线拟合图的直线斜率, 斜率小的陶瓷试样的耐磨性能较好。

2.3 实验及数据分析

选取添加了10% (质量分数) Cu和Fe的氧化物/金属/氧化铝复合陶瓷, 用石墨埋烧法分别在1 450℃和1 550℃温度下烧结, 所得试样分别命名为陶瓷试样3和陶瓷试样4, 用砂轮磨损实验装置对陶瓷试样3和4进行磨损性能实验。记录的磨损量数据见表2。

mg/cm2

根据表2中的两组实验数据得出两组陶瓷试样的单位磨损量随时间变化的直线拟合图, 如图4所示。

从图4中可以看出, 陶瓷试样3磨损量直线拟合图的直线斜率较小, 所以陶瓷试样3的耐磨性能比陶瓷试样4好。

3 结论

(1) 按照国家标准的磨损实验方法设计的两种实验装置来检测陶瓷试样耐磨性能的方法是可行的。

(2) 以检测数据为依据可评定陶瓷配方及烧结工艺的优劣。

(3) 从实验数据的分布图上看, 砂轮磨损实验装置比钢球喷射实验装置的实验数据更加稳定可靠。

参考文献

[1]童幸生, 张静.氧化铝陶瓷摩擦磨损实验研究[J].江汉大学学报, 2001, 39 (2) :34-37.

[2]陈智.冲击加速度的研究[J].苏州大学学报 (自然科学) , 1999, 15 (2) :65-67.

[3]张绍千, 安立周, 谭业发, 等.碳化硅陶瓷冲蚀磨损行为与机理[J].解放军理工大学学报 (自然科学版) , 2005 (2) :176-180.

提高粮食溜管耐磨性能的几种措施 第9篇

提高溜管耐磨性主要从两方面着手:一方面是降低物料流速, 另一方面是提高溜管本身的耐磨性。降低物料流速的方法主要有:加大溜管截面积、在溜管内增加阻尼装置、在溜管中设置缓冲斗等。加大溜管截面积, 会使溜管耗用材料增加, 不仅增加了成本, 还造成溜管体积庞大, 从而增加了设计安装的难度。而其余降低的料流速和提高溜管耐磨性能的主要方法有:

1 溜管底部增加阻尼

增加阻尼的思路是在溜管底部间隔焊接一些角钢或圆钢以增加底部的阻力 (见图1) , 降低与溜管底部接触部分物料的流速。这种方法在物料中杂质较多时容易发生物料堵塞的现象。

2 设置缓冲斗

设置缓冲斗的方法是在溜管中适当位置设置挡板以降低物料流速, 为了避免该处物料堵塞, 在挡板处局部扩大溜管的截面, 从而形成一个缓冲斗 (见图2) 。这种方法可以降低物料的平均流速, 但是制作安装比较复杂, 另外, 如果物料含杂较多的话, 也容易发生堵塞的现象。

3 内衬耐磨材料

提高溜管本身耐磨性主要是利用耐磨材料制作溜管或用耐磨材料制作成衬板。在粮食仓储物流行业中, 溜管一般用低碳钢板来制作。低碳板的优点是价格低廉、加工成型容易, 缺点是耐磨性差, 如果不采取一定的防磨损措施的话, 溜管的使用寿命会非常短。常见的耐磨材料有锰钢板、高分子量有机板、玻璃板等。锰钢板的硬度较大, 耐磨性比低碳板高, 但是价格较高, 同时锰钢板的焊接性能较差, 表面摩擦系数较大, 且容重较重, 采用锰钢板制作耐磨衬板时, 溜管的重量较大, 安装比较困难。高分子量有机板主要有聚乙烯板和聚氨酯板。有机材料板的容重较低, 加工成型容易。但是聚乙烯板的耐磨性一般, 如果要达到较好的耐磨性能, 需要较大的厚度。聚氨酯板的耐磨性能非常好, 但是价格较高。 (内衬聚乙烯板或聚氨酯板结构图见图3)

4 玻璃溜管

玻璃板硬度高、表面光滑、摩擦系数低, 并且价格低廉, 是很好的耐磨材料。但是玻璃属于脆性材料, 强度较低。因此, 玻璃溜管只在一些特殊场合使用 (如米厂中输送大糠) , 在粮食仓储物流行业中并没有得到广泛使用。我们认为, 应根据玻璃板本身的特点来研究其用途。玻璃板强度有限, 特别是不耐冲击, 因此不适合直接做溜管。

经研究和我们试验有以下两种方法是充分利用了玻璃板的优点, 制作而成的溜管, 并在较多工厂得到应用。

方法一:

根据产量设计溜管的截面尺寸, 用低碳板制作基板, 把玻璃板根据溜管的尺寸加工成长方形, 采用玻璃胶使其牢固固定在溜管底部。溜管的强度由基板来支撑。 (结构见图4)

方法二:

首先用角钢制作成骨架, 把玻璃板加工成一定尺寸的长方形, 固定在角钢骨架内。溜管的强度由骨架来支撑。 (结构见图5)

以上两种玻璃耐磨溜管的特点有所不同。图4用低碳板做基板, 只在底层装设玻璃板以增加耐磨性。这种做法比较简单, 溜管截面尺寸比较灵活, 由于用低碳板做的基板来承受溜管和里面物料的重量, 因此溜管的截面尺寸可以做得很大。玻璃板在溜管内与低碳板的基板均匀接触, 玻璃板的受力较好, 不易损坏。另外, 如果溜管受到意外的冲击, 即使玻璃板破裂, 也并不影响溜管的完整性, 仍然能保证溜管的使用。因此这种做法的溜管使用比较可靠。但是这种做法的溜管需要消耗较多的钢材, 且溜管的自重较大。

图5用角钢做骨架, 四面用玻璃板围成一个溜管。这种做法用的钢材较少, 玻璃板较多, 并且玻璃板的作用不仅在于提供耐磨性, 还组成了溜管本身的主要结构。这种做法的溜管使用钢材较少, 自重较轻。但是如果一旦溜管受到冲击作用, 玻璃板意外破裂, 溜管本身就会遭到破坏, 从而造成整个溜管的损坏。所以如果采用这种溜管, 在设备安装或者维修时要注意保护溜管。