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高分子材料種類繁多，具有耐磨、抗沖擊、耐腐蝕、耐疲勞及絕緣性能好的特點(diǎn)，目前在機(jī)械工業(yè)各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使輸送機(jī)從傳統(tǒng)的不安全、笨重、高能耗向安全、輕便、耐用和較為經(jīng)濟(jì)的形式轉(zhuǎn)變。如何根據(jù)不同領(lǐng)域內(nèi)各種設(shè)備的不同要求，正確地選用高分子材料，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，是材料科學(xué)在輸送機(jī)行業(yè)應(yīng)用方法的研究熱點(diǎn)之一。
超高分子量聚乙烯材料也稱UH MW-PE材料，是一種新型的耐磨材料。在所有的耐磨材料中，超高分子量聚乙烯對(duì)鋼的摩擦系數(shù)最低，磨耗量最小，是一種性能較為全面、在一定領(lǐng)域內(nèi)替代鋼鐵材料的理想耐磨材料。UH MW-PE材料的分子量在3x106～6x106g/mo1之間。從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，它是通過(guò)聚合反應(yīng)使乙烯單體受到一個(gè)連續(xù)的結(jié)合過(guò)程，形成很長(zhǎng)的鏈狀高分子結(jié)構(gòu)。聚乙烯分子量愈大，其聚合鏈的長(zhǎng)度就愈長(zhǎng)，很難使之?dāng)嗔眩蚨共牧系哪湍バ阅芴岣?，壽命延長(zhǎng)。該材料的分子結(jié)構(gòu)屬于非極性分子結(jié)構(gòu)，不具有吸附性。其在榆送系統(tǒng)的應(yīng)用，很好地解決了鋼材料吸附塵埃的問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一般是將該材料制成板材使用，其主要特點(diǎn)是：(1)耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)；(2)表面光滑，摩擦系數(shù)小，不易與物體m結(jié)；(3)不吸附煤層和水分；(4)抗腐蝕性強(qiáng)，耐酸堿腐蝕，不易老化；(5)具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，是韌性極高的高分子聚合物，其抗沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而升高；(6)不足之處是不易粘結(jié)，可采用連接的方法安裝。
鑒于該材料的上述特點(diǎn)，可以考慮將其應(yīng)用于皮帶輸送機(jī)中，作為皮帶輸送機(jī)卸料裝置的受料漏斗、導(dǎo)料槽、裝載漏斗襯板等要求耐磨的部位的替代材料。
1、耐磨板材的選用
由于設(shè)備的工作環(huán)境較為惡劣，輸送機(jī)中的受料漏斗、導(dǎo)料槽、裝載漏斗等部位的工作內(nèi)壁，在工作過(guò)程中都有較大程度的磨損，需要加裝耐磨材料，同時(shí)還要求該部位的材料具有一定的抗沖擊強(qiáng)度。一般采用的耐磨材料為白口鑄鐵，此種材料雖然耐磨但很脆，不能承受沖擊載荷，容易斷裂，不宜制成細(xì)長(zhǎng)形的板狀，而且成本較高。有些設(shè)備選用鑄石作為襯物材料，這種材料雖然較為耐磨，但也較脆，易碎，不易固定，在輸送機(jī)中很難推廣使用，目前只在卸煤裝置受料斗中使用。有的采用高錳鋼作為耐磨襯板，這種材料經(jīng)淬火后，硬度較高，韌性較好，具有良好的耐磨性，得到廣泛的應(yīng)用。Mn13鋼就是這類產(chǎn)品，其缺點(diǎn)是淬透性差，淬層很淺，整體耐磨性無(wú)法提高。該材料之所以耐磨主要是由于在工作時(shí)受到硬性物料劇烈沖擊作用后，高錳鋼表面的奧氏體產(chǎn)生滑移，發(fā)生晶格扭曲，在塑性變形下出現(xiàn)明顯的加工硬化現(xiàn)象，其表面硬度可提高到HB550左右。如果工況中沒(méi)有足夠大的沖擊載荷作用，工作以靜摩擦為主，則高錳鋼的優(yōu)越性就體現(xiàn)不出來(lái)。從實(shí)際考慮，稀土耐磨鑄鋼是提高耐磨性能的優(yōu)選材料之一，價(jià)格亦比高錳鋼低。其缺點(diǎn)是在澆注時(shí)廢品率較高。上述這些材料雖各有優(yōu)點(diǎn)，但不能滿足皮帶輸送機(jī)的實(shí)際工作需要。我們希望選用的理想的襯物材料應(yīng)具有成本低、重量輕、耐磨性和抗沖擊性好、摩擦系數(shù)小、便于加工制造和安裝等特點(diǎn)。目前，超高分子量聚乙烯板材是值得推廣的較為理想的耐磨襯物材料之一。
