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各种材质耐磨性能对比总结
时间:2025/06/03

  超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有优异耐磨性的工程塑料,其耐磨性通常优于许多传统材料。以下是UHMWPE与其他常见材料的耐磨性对比:

 1、UPE对比金属材料

1碳钢/不锈钢UHMWPE的耐磨性比碳钢高约7~10倍,尤其在湿磨或颗粒磨损条件下表现更优。金属材料虽然硬度高,但在高磨损环境中易产生疲劳磨损或腐蚀磨损,而UHMWPE具有自润滑性,可减少摩擦损耗。
应用场景:替代金属用于矿用输送机导轨、船舶护舷等。

2铸铁UHMWPE的耐磨性优于铸铁,尤其在泥浆或砂砾环境中。铸铁易发生脆性磨损,而UHMWPE能吸收冲击,减少磨损。

 2UPE对比其他工程塑料

1尼龙(PA):尼龙的耐磨性较好,但吸水后性能下降,且摩擦系数高于UHMWPE。UHMWPE的耐磨性是尼龙的3~5倍,尤其在干燥或低温环境中更稳定。

应用场景:齿轮、轴承等需低摩擦部件。

2聚四氟乙烯(PTFE)
PTFE摩擦系数极低,但耐磨性较差(仅为UHMWPE的1/100)。UHMWPE常与PTFE复合使用,兼顾耐磨和自润滑性。
应用场景:高性能密封件、滑块。

3聚甲醛(POM)
POM硬度高但耐冲击性差,在反复摩擦下易产生裂纹。UHMWPE的耐磨性是POM的2~3倍,且耐冲击性更佳。

超高分子量聚乙烯原料.png


 3UPE对比橡胶

天然橡胶/聚氨酯橡胶:橡胶在弹性变形下耐磨性良好,但UHMWPE在高压或滑动磨损中更耐用。例如,UHMWPE的耐磨性是聚氨酯橡胶的5~8倍,且不易老化。应用场景:输送带衬板、耐磨衬垫。

 4UPE对比陶瓷

氧化铝/碳化硅陶瓷:陶瓷硬度极高,耐磨性优异,但脆性大、成本高。UHMWPE在冲击磨损或柔性接触场景中更可靠,且重量轻、易加工。
应用场景:混合使用(如陶瓷颗粒增强UHMWPE复合材料)。

耐磨性数据对比(Taber磨耗测试,CS-17轮)

材料

磨耗量(mg/1000次)

相对耐磨性(UPE=基准1)

UHMWPE

10~20

1.0

尼龙66

50~80

0.2~0.4

PTFE

1000~2000

0.01~0.02

碳钢

70~150

0.1~0.15

聚氨酯橡胶

60~100

0.1~0.2

 UHMWPE的耐磨优势总结

1低摩擦系数:自润滑性减少摩擦热和磨损。

2高抗冲击性:适合动态磨损环境(如矿石处理)。

3耐化学腐蚀:在酸碱环境中比金属更稳定。

4轻量化:密度仅为钢材的1/8,便于安装维护。

局限性1耐高温性较差(长期使用温度≤80℃)。

2硬度较低,不适合极高载荷(需通过复合材料改进)。