1109810735

pomiędzy mikromerównościami. Nie wszystkie cząstki produktów zużycia zostająjednak związane z powierzchnią tarcia. W dalszym etapie procesu tarcia są one ściskane poprzez współpracujące powierzchnie polimeru i metalu tworząc warstwę o różnej grubości. Przedstawiony model tworzenia filmu polimerowego został potwierdzony badaniami mikroskopowymi powierzchni metali współpracującymi z materiałami polimerowymi. Szybkość tworzenia filmu, jego struktura, trwałość oraz właściwości smarne zależą od sił adhezji pomiędzy metalem i polimerem a przede wszystkim od własności materiału polimerowego.

A Polak stwierdził również, że czynnikiem mającym istotne znaczenie w procesie zużywania pary polimer-metal jest energia powierzchniowa polimeru. Im większa jest wartość tej energii tym mocniej warstwa polimeru przylega do przeciwelementu, chroniąc tym samym materiał polimerowy od bezpośredniego kontaktu z współpracującą powierzchnią. Równocześnie mocno przylegający do powierzchni metalu film polimerowy chroni ją przed niszczącym działaniem twardych cząstek ściernych, które mogą znajdować się w obszarze tarcia. Materiały charakteryzujące się dużą wartością energii powierzchniowej tworzą film o większej spójności cząstek lub warstw, z których został on zbudowany podczas procesu tarcia. Takie warstwy są bardziej odporne na zużycie. Jednocześnie jednak silne oddziaływania adhezyjne powodują, że polimerowe cząstki łatwiej wyciągane są z powierzchni ślizgowej materiału polimerowego.

4.2. Wpływ parametrów ruchowych na tarcie pary ślizgowej polimer-metal

Spośród wielu parametrów ruchowych mających wpływ na właściwości tribologiczne skojarzeń ślizgowych polimer-metal, do najbardziej istotnych - najczęściej uwzględnianych oraz mających praktyczne wykorzystanie w projektowaniu i eksploatacji węzłów ślizgowych - należą: temperatura tarcia, prędkość ślizgania i nacisk powierzchniowy. Wpływ tych czynników na zachowanie się tworzywa w procesie tarcia został już wcześniej częściowo opisany w odniesieniu do występujących mechanizmów zużycia, dlatego w tym rozdziale ograniczono się do podania zależności zmian wartości współczynnika tarcia od wymienionych parametrów ruchowych.

4.2.1 Wpływ temperatury

Właściwości tribologiczne, podobnie jak inne właściwości materiałów polimerowych, ulegają zmianie wraz z temperaturą. Ogólny przebieg wartości współczynnika tarcia w funkcji temperatury przedstawiono na rysunku 4.

Temperatura T [°C]

Rys. 4. Ogólna zależność współczynnika tarcia od temperatury dla polimerowych materiałów termoplastycznych (T_k - temperatura zeszklenia, T_m- temperatura mięknienia, obszar I - stan wysokoelastycznemu, obszar II -stan wymuszonej elastyczności, obszar III - stan szklisty)

Widoczne są trzy obszary odpowiadające stanom fizycznym w jakich może znajdować się rozpatrywany materiał polimerowy podczas tarcia. Obszar I odpowiada stanowi wysokoelastycz-