试验法

滑动特性的评价试验方法有多种，适当的方法因用途、状况而异。评估树脂基本滑动性能的设备包括铃木式磨损试验机、盘式销式磨损试验机和推力磨损试验机 (如Amsler) 。

极限PV值

极限PV值 (载荷压力x速度) 表示材料的滑动表面由于摩擦发热而变形或熔化的极限。因此，在极限PV值以上的条件下，摩擦、磨损均明显增大，无法使用。耐热性越高的树脂，极限PV值越高。实际使用时，需要在极限PV值的约50~60%以下使用。

摩擦特性

摩擦特性的指标包括静摩擦系数（μs）和动摩擦系数（μk）。在这两种情况下，氟树脂基滑动材料据说都表现出最低的摩擦系数。
μs表示启动时的摩擦阻力。对于重复静止运动的应用，μs 小且稳定非常重要。另外，刚成型后的μs与初次磨损后的μs不同。

• 推力式磨损试验概要
  滑动摩擦和磨损特性使用推力式磨损试验机按照图1所示的方法进行测量。除非另有说明，测量均在室温和干燥条件下进行，配合金属的表面光洁度采用#1200纸进行。
• 小型轴承试验概要
  采用图2所示的方法，我们使用小型轴承试验机测量了滑动摩擦和磨损特性。除非另有说明，实验均在室温和干燥条件下进行。

非强化系滑动等级的滑动特性

非增强滑动牌号包括SUMIPLOY E3010、E4012 和SUMIPLOY FS2200。其特点是即使配合材料是 SUS 或铝等软金属，无需润滑剂也不会损坏配合材料。

• PV特性
  图 3 比较了非增强SUMIPLOY滑动牌号（E3010、E4012 和 FS2200）与其他工 程塑料滑动牌号的临界 PV 值的速度依赖性。非增强SUMIPLOY滑动等级比碳纤维增强 PPS 滑动等级以外的其他材料具有更高的极限 PV 值，并且对配合材料的影响也比碳纤维增强 PPS 滑动等级更高，可以保持较低的损坏。

图3非强化等级的极限PV值的速度依赖性

• 摩擦特性
  E3010是干燥状态下静摩擦系数最小的注射成型滑动材料之一。即使在磨损后，E3010 仍能保持其初始静摩擦系数，并长期保持稳定。图 4 显示了在小型轴承试验机上，E3010 和 E4012 与聚酰亚胺填充的 PTFE 和聚缩醛在初始磨损后的静摩擦系数。
  图5显示了使用推力磨损测试仪在负载（P）保持恒定并且速度（V）逐渐增加时动摩擦系数的变化。图 6 显示了当 V 恒定且 P 逐渐增加时动摩擦系数与 PV 值的依赖性，图 7 显示了当 P 恒定且 V 逐渐增加时动摩擦系数与 PV 值的依赖性。小型轴承试验机。显示动摩擦系数的速度依赖性。从这些数字可以看出，E3010的摩擦系数最低，并且最稳定。

图4初期磨损后的静止摩擦系数 (小型轴承试验机)

图5动摩擦系数的速度依存性(P:恒定;V:递增) (推力型试验机)

图6初期磨损后的静止摩擦系数 (小型轴承试验机)

图7-1 E3010的动摩擦系数的速度依赖性(P:恒定;V:递增) (小型轴承试验机)

图7-2 E4010的动摩擦系数的速度依赖性(P:恒定;V:递增) (小型轴承试验机)

• SUMIPLOY的摩擦磨损特性
  表1显示了SUMIPLOY滑动等级与其他通用工程塑料滑动等级的摩擦和磨损性能比较。SUMIPLOY滑动等级在从低到高的PV值范围内具有稳定的耐磨性。它也与含聚酰亚胺的氟树脂相比具有优势。图8给出了P=0.6MPa、V=40m/min时E3010和E4012的磨损量与时间的关系。可以看出，初始磨损比填充氟树脂的要小。

表1 非强化类滑动等级的摩擦磨损特性 (推力型试验机)

测量条件			样本	摩擦系数μ	累计磨损量 △W(μ)	摩耗係数K （mm/km ・kgf/cm2）	配合材料 磨损量 (mg)
压力 (MPa)	速度V (m/min)	对手材料
1	10	SUS304	E3010	0.16	3.5	1.2×10-5	移着
			E4012	0.17	7.2	2.5×10-5	移着
			FS2200	0.12～0.30	11	3.8×10-5	0.27
			PTFE填充PC	0.12～0.31	95	33.3×10-5	0.13
			PTFE填充POM	0.13	8.7	3.0×10-5	0.10
0.6	40	SUS304	E3010	0.18	11.3	1.6×10-5	0.01
			E4012	0.15	8.2	1.2×10-5	移着
			FS2200	0.14～0.21	133	19.2×10-5	0.16
			CF/PTFE填充PPS	0.40	132	19.2×10-5	13.6
			PTFE填充PC	极限PV值以上 (数分钟内熔化)
			PTFE填充POM
0.1	100	SKH-2	E3010	0.24	5.7	2.0×10-5	0.16
			E4012	0.37	7.5	2.6×10-5	0.16
			FS2200	0.29	85	29.5×10-5	0.14
			CF-PTFE填充PPS	0.81	90	31.3×10-5	10.5
0.2	100	SKH-2	E3010	0.22	5.4	0.93×10-5	0.24
			E4012	0.15	18.8	3.3×10-5	0.17
			CF-PTFE填充PPS	0.53	168	29.2×10-5	4.30

滑动时间:	48h
注)PC:	聚碳酸酯;POM:聚甲醛;PPS:聚苯硫醚

图8 磨损量与时间的关系 (推力型试验机)

含有强化纤维的滑动等级的滑动特性

CK3420是碳纤维、无机填料等的强化等级。具有尺寸稳定、机械强度、刚性优异、热膨胀系数小、PV值大的严酷条件下也能使用的特点。虽然摩擦系数稍大，且会有少许变动，但通过使用硬度较高的材料作为材料，对材料表面进行硬化处理，或与润滑油并用，可在各种用途中发挥特长。但是，这些系统可能会损坏SUS和铝等软质金属，因此需要注意。

• SUMIPLOY纤维增强级极限PV值
  表 2 显示了纤维增强等级的极限 PV 性能。二者均显示极限 PV 值均为 1500 或更高。但是，与非增强滑动等级（E3010等）一样，极限PV值会随着速度的增加而降低。
• SUMIPLOY纤维增强等级的摩擦磨损性能
  速度V=40、100m/min时动摩擦系数μ k图 9 显示了 PV 值的依赖性。对于每个等级，摩擦系数在高PV值（高负载）时显示0.1至0.2的小值，但在低PV值（低负载）时增加。因此，适合作为高负荷、高速的滑动材料。
  此外，这些纤维增强等级的耐磨性不如非增强滑动等级。表 2 总结了摩擦和磨损特性的示例。

表2 纤维强化类滑动等级的极限PV值 (推力型试验机)

	CK3420
V=40m/min	1,600
V=100m/min	1,000

• 摩擦磨损特性
  图9示出了速度V=40和100m/min时，动摩擦系数μk随PV值变化的关系。对于每个等级，在高 PV 值（即高负载）时，摩擦系数较小，在 0.1 到 0.2 之间，但在低 PV 值（即低负载）时，摩擦系数明显较大。如一般性能部分所述，这些材料还具有优异的机械性能，例如从低温到高温的弯曲模量和抗蠕变性，使其适合用作高负荷和高速度的滑动材料。
  由于这些系统含有增强纤维，因此它们的耐磨性不如未增强的滑动等级。表3给出了摩擦磨损特性的示例。

表3 纤维强化类滑动等级的摩擦磨损特性 (推力型试验机)

滑动条件	条目	CK3420
P=0.6MPa	摩擦系数	0.81
V=40m/min	磨损系数 (mm/km/MPa)	45×10-6
室温-DRY	对手材料重量变化 (mg) *	＋1.87
P=0.2MPa	摩擦系数	1.00
V=100m/min	磨损系数 (mm/km/MPa)	36×10-6
室温-DRY	对手材料重量变化 (mg) *	＋0.2

对手材料:	SKH-2,滑动时间:48h
＊：	+表示转移。

图9动摩擦系数μ的PV值依赖性