Friction and adhesion energy of polymer–polymer sliding combinations

• Autorzy: Marzouk W. W. , Abdel-Rahman M. A.

Warianty tytułu

PL

Tarcie i energia adhezji podczas ślizgania w połączeniach polimer–polimer

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The friction coefficient, reversible adhesion energy and hardness ratio of polymer-polymer combinations such as PC, PS, PTFE, PA6, LDPE and PP are examined using a pin-on-ring type tribometer. Polycarbonate has been used as a ring material. The applied loads are 10, 20, 30, 40, and 50 N. The coefficient of friction as a function of sliding time, applied load, and hardness ratio has been observed. Additionally, the relationship between the coefficient of friction and reversible adhesion energy calculated from the surface components is calculated. The results show that the coefficient of friction is highly dependent on the reversible energy. The coefficient of friction increases as the reversible adhesion energy increases. At a hardness ratio equal to unity, the coefficient of friction exhibits high values. At higher values of the hardness ratio, HC/Hp = 2.4, however, the coefficient of friction possesses low values. In addition, the coefficient of friction is highly dependent on the load applied. It decreases with the increase in the load.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika tarcia, odwracalnej energii adhezji i stosunku twardości połączeń polimer-polimer, takich jak PC, PS, PTFE, PA6, LDPE i PP, które określano przy użyciu testera typu trzpień–pierścień. Na materiał pierścienia wykorzystano poliwęglan. Zastosowano obciążenia 10, 20, 30, 40 i 50N. Obserwowano zmianę współczynnika tarcia w funkcji czasu ślizgania, przyłożonego obciążenia i wskaźnika twardości. Ponadto obliczano zależność pomiędzy współczynnikiem tarcia i odwracalną energią adhezji. Wyniki pokazują, że współczynnik tarcia jest bardzo zależny od energii adhezji. Współczynnik tarcia wzrasta wraz ze wzrostem energii adhezji. Przy jednakowej twardości materiałów współczynnik tarcia przyjmuje wysokie wartości. Przy wyższych wartościach wskaźnika twardości, HC/Hp = 2.4, współczynnik tarcia ma małą wartość. Dodatkowo, współczynnik tarcia bardzo zależy od przyłożonego obciążenia – jego wartość maleje wraz ze wzrostem obciążenia.

Słowa kluczowe

EN

friction coefficient; reversible adhesion energy; hardness ratio; polymer–polymer pairs

PL

współczynnik tarcia; energia adhezji; wskaźnik twardości; połączenie polimer–polimer

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 5
• Strony: 97--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marzouk W. W.

• Production & Design Dept., Faculty of Eng., Minia University, Minia 61111, Egypt

autor

Abdel-Rahman M. A.

• Production & Design Dept., Faculty of Eng., Minia University, Minia 61111, Egypt

Bibliografia

• 1. Jia T.L., Xu Liu, Cong P.: Tribogical behaviors of several polymer-polymer sliding Combinations under dry friction and oil-lubricated conditions. Wear 302 (May 2007), pp. 1353-1359.
• 2. Maeda N., Chen N., Tirrell M. and Israelachvili J.: Adhesion and friction mechanisms of polymer on polymer surface. Science 19, July 2002, vol. 297, no. 5580, pp. 379-382.
• 3. Pan G., Guo Q., J. Ding, Zhang W. and Wang X.: Tribological behaviors of graphite/epoxy two-phase composite coatings. Trib. Intr., vol. 43, issue 8 (2012), pp. 1318-1325.
• 4. Eiss, N.S. and McCann, B. P.: Frictional instabilities in polymer-polymer sliding, Tribology International, Vol. 23, 4, pp. 686-692, 1993.
• 5. Lavielle L., Polymer - polymer friction: relation to adhesion", Wear, 151, pp. 63-75, 1991.
• 6. Momozono S., Takruchi H., Lguchi Y., Nakamura K. and Kyogoku K., Dissipation characteristics of adhesive kinetic friction on amorphous polymer surfaces. Trib. Intr. Vol. 48, (2012), pp. 122-127.
• 7. Yamada, Y., Investigation of transfer phenomenon by X-ray photoelectron spectroscopy and terminological properties of polymers sliding against polymer, Wear, 210, pp. 59-66, 1997.
• 8. Rymuza, Z., The tribology of anti-friction polymer, Polish Academy of Science, Warsaw, pp. 26, 1986 (in Polish).