第38卷增刊哈尔滨工业大学学报VoL38Sup．2006年7月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYJuly2006几种工程塑料的冲蚀磨损性能研究彭恩高，钟萍，李健(武汉材料保护研究所，湖北武汉430030，E-mail：li激anwuhan@tom．corn)摘要：利用高压水射流冲蚀磨损试验机，测试了五种聚合物材料(聚甲醛、弹性聚氨酯、喷涂聚脲、纳米改性尼龙、超高分子量聚乙烯)的耐冲蚀磨损性能，借助表面磨损形貌观察，探讨了在高速含沙水流冲击作用下几种材料的磨损性能与其材料性能的关系，提出超高分子量聚乙烯是目前最适合在含沙高速水流条件下使用的耐磨材料．关键词：冲蚀；磨损；聚合物材料：THll7．3文献标识码：A：0367—6234(2006)增刊一0154—03InvestigationsonthePerformanceofErosionResistanceofsomeEngineeringPolymersPENGEn—gao，ZHONGPing，LI激an(WuhanResearchInstituteofMaterialsProtection，Wuhan430030，China)，Abstract：Theperformanceoferosionresistanceoffivepolymermaterials，includingpolyformaldehyde，elas·tomeriepolyurethaneresin，spraypolyiIreaelastomer，nano—modifiednylonandultrahighmolecularweightpolyethylene，wasinvestigatedusingthehish—pressurewaterjeterosionweal"tester．Byuseofmorpholo西esanalyzingofwearsurface，therelationshipbetweenerosionresistanceandmaterialpropertiesofpolymerswasdiscussedthatbeingimpactedbyhigh—speedwaterjetcontainedsand．Itwaspointedoutthatbycontrastwithothermaterialsultrahilghmolecularweightpolyethyleneismostsuitableforusingintheconditionswherethereishish—speedwaterjetcontainedsand．Keywords：erosionwear；polymer；waterjeterosiontester在水利水电工程中，泄水建筑物由于高速夹想的效果，尚不能满足泄水建筑物的高抗冲磨性沙水流的作用造成严重磨蚀是极为普遍的现象．能要求．因此，寻求具有高分子量聚乙烯、尼龙、聚随着我国水利水电建设的大力开发，西南地区一脲等等，但是以高冲击韧性和高抗冲蚀性能的表批高水头、大流量高坝建设的展开，泄水消能建筑面工程材料成为水工结构研究的热点之一．物表面抗高速含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题越某些聚合物材料具有很高的冲击韧性和比不来越受到人们的重视，这其中除了水工设计方面锈钢、混凝土更好的耐磨性，比如超抗高水头水流的技术研究以外，采用性能优异的抗冲耐磨材料冲蚀为目的应用，尚未见报道，其主要原因之一是是至关重要的技术途径之一．目前常用的抗磨蚀缺乏相关的系统研究，施工技术上也存在难点．材料一般以高强混凝土为主．由于高强混凝土施本文针对高拱坝超高速条件下泄洪消能建筑工中容易产生裂缝及其它技术问题，影响到工程材料冲蚀磨损损坏问题，研究高冲击强度(韧性)的使用效果，其抗冲磨防护能力依然未能达到理高耐磨性聚合物材料作为表面防护材料的可行性，采用含沙高速水流冲蚀试验方法，评价几种聚收稿日期：2006—04—10．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50432020)．合物材料的冲蚀磨损性能，探讨高速含沙水流条作者简介：彭恩高(1978一)，男，硕士研究生；件下聚合物材料的冲蚀磨损规律，为我国高拱坝李健(1957一)，男，研究员，博士生导师．水电站泄水建筑物的抗冲设计提供新型耐磨材增刊彭恩高，等：几种工程塑料的冲蚀磨损性能研究料．表1试验材料的机械性能1试验设备及试样1．1试验设备与试验参数试验所使用的设备为GSPS—S型高压水射流冲蚀磨损试验机(如图1所示)．工作时，高压柱塞泵将清水池供来的清水加压，以一定的压力和流量通过高压管路从喷头高速喷出；由于喷头内水流的高速射流形成的负压，将沙浆经吸沙管自动吸人喷头并与高压水流混合、加速；加速后的2结果与讨论沙浆与高压水一起喷向工作试样表面，从而在对试样表面形成冲蚀作用．试验材料的冲蚀磨损试验结果如表2所示．试验时水压力为15MPa，水流速度约为50m／五种材料的抗冲击磨损性能优劣次序为UHM．s，冲击角度为450，冲蚀试验时间为25min．wPE_纳米改性尼龙-÷聚脲_弹性聚氨酯_+聚甲试验采用200目石英砂，循环使用．所用沙粒醛．...