聚四氟乙烯简称“PTFE”,俗称塑料王。具有杰出的优良综合性能，耐高温、耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数等。
PTFE 独特的性能使其在汽车、化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
因为 PTFE 的摩擦系数是已知固体材料中低的。在设备不宜加油润滑的摩擦部分，比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油污染的时候，就使用 PTFE 材料作为机械设备零件无油润滑（直接承受载荷）的理想材料。但 PTFE 的耐磨性差，用 M 200 磨耗机测试纯 PTFE 的磨耗量，试验仅仅进行 5 min，磨耗宽度就超过 13 mm。因此，需要开发新填充 PTFE 配方来提高材料的耐磨性。在中国，评价塑料的耐磨性标准是 GB 3960- 83。在日本采用的是 JIS K 7218 标准。本文将简单介绍两种标准的测试方法，比较其不同点，为将来开发耐磨性更好的 PTFE 配方提供试验基础。
1 GB 3960- 83 标准简介
1.1 GB 3960- 83 标准的试验方法
中国标准 GB 3960- 83 全称为《塑料滑动摩擦磨损试验方法》（Test method for friction and wearof plastics by sliding）。其试验方法是：条状的塑料试片，在一定力的作用下，和旋转的金属圆环接触，测试塑料试片的磨耗。
（1） 塑料试片为长 30 mm、宽 7 mm、厚 6 mm 的条状试片。
（2） 对磨件采用金属圆环，外径 40 mm、内径16 mm、厚 10 mm。如图 1 所示。
（3） 对磨件的材料为 45 号钢。
试验设备推荐 M 200 型磨损试验机。试片 30×7 的一个平面金属圆环的侧曲面接触，同时保证圆环两端平面与 30×6 平面平行，如图 2 所示。
试验步骤：
（1）试片经状态调节后用分析天平称取其质量m1。
（2）把试片装进夹具，装好摩擦力矩记录纸，开机校好零点。
（3）平稳地加负荷至选定的负荷值 F。
（4）按转速 200 r/min 进行对磨，2 h 后停机卸负荷，取下试片和圆环，清理试片表面，用精度不低于 0.02 mm 的量具测量磨痕宽度；或在试验环境下存放 1 h 后称取试片质量。
（5）读取摩擦力矩值 M。
1.2 GB 3960- 83 标准的磨痕宽度、磨耗量及摩擦系数
单个试片的结果计算，本标准以磨痕宽度来表征磨损量。取 3 个点，分别测量磨痕宽度 l1、l2、l3，取平均值 l＝（l1+l2+l3）/3，各点之差不大于 1 mm，l 越大，说明磨耗越大。
也可用体积磨损表示磨损量。体积磨损 V（cm3）可按下列公式（1）计算：
结果取两位有效数字。为了试验准确，每组试片不能少于 3 个。计算磨痕宽度或体积磨损及摩擦系数的算术平均值，并计算标准偏差 S。
1.3 GB 3960- 83 标准的试验注意点
（1） 圆环应该清除油污，储存于干燥缸内以防生锈。
（2） 试验前再次用乙醇、丙醇等不与塑料起作用的溶剂仔细清除试片和圆环上的油污，此后不准再用手接触试片和圆环的表面。
（3） 圆环可反复使用，每次使用后需重新磨削，当外径小于 36 mm 就不能再用，其材质可按产品标准另定。
（4） 摩擦面用直尺校正并使它与圆环的交接线处于试片正中。
（5） 圆环要求整体淬火，热处理 HRC 40~45，外圆表面光洁度荦8，倒角 0.5×45°，外圆表面与内圆表面同心度偏差小于 0.01。
（6） 转速、负荷可根据实际情况选取其他值。
（7） 试片质量测量精确到 0.1 mg，磨痕宽度尺寸精确到 0.02 mm。
（8） 试验在温度（23±5）℃、相对湿度 50％±10％的室内进行。
2 J IS K 7218 标准简介
2.1 J IS K 7218 标准的试验方法日本标准《塑料滑动磨耗试验方法 JIS K 7218》中有三种试验方法可供选择，简称 A、B、C 法。
2.1.1 A 法：方或圆板或者中空套筒型的塑料试片在一定的负荷下，和金属或其他材料的中空套筒型对磨件接触，相对发生转动（试片或者对磨件均可），测试塑料试片的磨耗。这种试验方法接触面积一定，双方连续摩擦。
（1） 方形试片：长 30 mm、宽 30 mm、厚 2~5mm；圆形试片：直径 40 mm、厚 2~5 mm；中空套筒：外径 25.6 mm、内径 20 mm、长 15 mm。
（2） 对磨件为中空套筒。外径 25.6 mm、内径20 mm、长 15 mm。
（3） 对磨材料的材质为中碳钢 S 45C。其他材质的使用，由当事人协商决定。
试验速度 （试片几何中心的线速度）v：0.5 m/s，负荷 P：10 N /50 N /150 N /300 N，滑动距离 L：4km。
2.1.2 B 法：棒状塑料试片的轴与端面垂直，金属或其他材料的圆板垂直接触并且旋转，测试塑料试片的磨耗。这种试验方法接触面积一定，对磨材料摩擦不连续。
（1）试片为直径 5 mm、长 30 mm 的棒状试片，或者横截面 4.43 mm×4.43 mm、长 30 mm 的方棒。
（2）对磨件为外径 300 mm、厚 3 mm 以上的圆板。圆板中心有一直径 20 mm 的小孔。
（3）对磨材料的材质为中碳钢 S45C。其他材质的使用，由当事人协商决定。
试验速度 （试片几何中心的线速度）v 为：0.8m/s，负荷 P 为：10 N /40 N /100 N，滑动距离 L 为：3km。
2.1.3 C 法：板状的塑料试片，在一定力的作用下，和旋转的金属或其他材料的圆板的圆周面接触，测试塑料试片的磨耗。
这种试验方法接触面积不断变大，对磨材料摩擦不连续：
（1）试片为长 30 mm、宽 50 mm、厚 4~8 mm 的板状试片。
（2）对磨件是外径 30 mm、厚 3 mm 以上的圆板。圆板中心有一直径 16 mm 的小孔。
（3）对磨材料的材质中碳钢 S 45C，其他材质的使用，由当事人协商决定。试验速度 v：0.63 m/s，负荷 P：31 N~33 N，滑动距离 L：0.4 km。备注：C 法的滑动距离较短可能是由于 C 法在试验中接触面积会不断增加，为了防止接触面积过
试验结果取平均值 （每种方法的试验总数不少于 5 个），四舍五入保留小数点后三位。同时计算数据的标准偏差，四舍五入，保留小数点后两位。
2.3 J IS K 7218 标准的试验注意点
（1）试片的滑动面以及对磨材料滑动面要清洗干净。
（2）测量试片质量精确到 1 mg，尺寸精确到0.01 mm。
（3）B 法当试样为方棒时，其滑动面的一条对角线和圆盘的法线重合，或者说该对角线指向圆心。
（4）试验条件设定时，通过选取不同的试验材料、种类、数量、试验场合、试验负荷，可以降低对磨材料在试验结果中的影响。
（5）滑动面靠近时，试片和对磨材料的温度可以得到测量，这样在材料的耐磨耗性的评价中可以得到有用的信息。
（6）试验结束后，取出试片，待试片的温度降到室温后，清洁试片滑动面，测量试片质量精确到 1mg，尺寸精确到 0.01 mm。（7）试验在温度 （23±2）℃、相对湿度 50％±5％的室内进行。
3 两种标准的比较
很明显，中日两种标准有很大的区别。
中国标准 GB 3960- 83 表征塑料磨损量有磨痕宽度和磨耗量两个指标，相对 JIS K 7218（只有比磨耗量）更为全面。此外 GB 3960- 83 还提供了滑动摩擦系数计算方法，根据试验中力矩记录，M值是变化的，后趋向某一稳定的数值，故该试验需要较长时间，才能得到稳定的 M值，用于计算滑动摩擦系数，但该摩擦系数并不能表征材料的磨损量和其他磨耗性能。
日本标准 JIS K 7218 提出了三种不同的测试方法，除了 C 法类似 GB 3960- 83 外，A/B 法是全新的，A 法适用接触面积一定、双方连续摩擦的情况。B 法适用接触面积一定、对磨材料摩擦不连续的情况。C法和 GB 3960- 83 适用接触面积不断变大、对磨材料摩擦不连续的情况。
JIS K 7218 标准提出了比磨耗量的概念，除了绝对磨耗量外，还考虑了负荷和滑动距离因素，便于试验定量分析比较。通常某一材料的比磨耗量是确定的。比如 PTFE 比磨耗量是 0.02 mm3（/ N·km）。也就是说，确定材料的绝对磨耗量与所加的负荷和滑动距离成正比。因此在比较材料的耐磨性时，可以直接用比磨耗量来判断。当然，由于测试方法的不同，试验设备也有区别，用 A、B、C 法测得的比磨耗量是略有差异的。
JIS K 7218 标准中，试验方法不同其试验设备也不同，有三种不同的磨耗试验机：松原铃木式（A法）、针盘式（B 法）、大越式（C 法）。而 GB 3960- 83标准中，只用一种试验机 M 200，比较简单。
GB 3960- 83 标准试验时间为确定的 2 h，而在JIS K 7218 中 A 法需要超过 2 h，B 法为 1 h，而 C 法仅仅需要 10 min 左右，事先根据材料耐磨性好坏选择合适的方法（试验时间）。
JIS K 7218 标准还提供了可备选负荷，比如 A法负荷 P：10 N /50 N /150 N /300 N 四种，B 法负荷P：10 N /40 N /100 N 三种。
JIS K 7218 标准注意了试验时试样的温度，有利于对材料性能的综合评估。
4 两种标准的适用场合
GB 3960- 83 标准适合需要计算塑料摩擦系数的场合，不同材料耐磨性定性比较或者要求精度不高的比较场合以及较为耐磨的塑料，比如 PPS、PI、UHMWPE、含填料的 PTFE、环氧树脂、PEEK、POM等塑料。
JIS K 7218 标准适合需要磨耗精确比较的场合。不耐磨塑料，如 PTFE、普通尼龙等适用 C 法，用于齿轮、轴承、机械活塞环和石油化工动密封的塑料建议使用 A 法，用于建筑、公路、铁路桥梁等支座的塑料建议使用 B 法。
当然以上两种标准适合干摩擦条件下，而实际许多摩擦是发生在油润滑或者水润滑条件下，故在试验过程中加以注意。
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