塑料滑動摩擦磨損試驗機(jī)對材料（試樣）的要求比較嚴(yán)格，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性和可比性。這些要求主要涉及以下幾個方面：

1.尺寸與形狀：

符合夾具要求：這是最基本的要求。試樣必須能夠牢固、穩(wěn)定地安裝在試驗機(jī)的固定夾具和運動夾具（或?qū)δゼ┲?，不能松動、晃動或傾斜。常見的試樣形狀包括：

圓盤狀：常用于旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗機(jī)（如銷盤式、環(huán)塊式）。有嚴(yán)格的直徑和厚度要求。

方塊狀/板狀：常用于往復(fù)式摩擦磨損試驗機(jī)（如球盤式、針盤式、塊環(huán)式）。有嚴(yán)格的長、寬、高要求。

圓柱狀（銷狀）：常作為對磨件（如銷盤式），或作為試樣本身（如某些特定測試）。

尺寸精度：尺寸必須精確加工，公差通常很?。ɡ?/span>±0.02mm或更?。?。尺寸偏差會影響接觸壓力、接觸面積和裝夾穩(wěn)定性。

標(biāo)準(zhǔn)化：很多測試遵循國際標(biāo)準(zhǔn)（如ASTMG99,ASTMG133,ISO7148等）或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對試樣尺寸有明確規(guī)定。必須嚴(yán)格按照所選標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備制造商的要求加工試樣。

2.表面狀態(tài)：

表面粗糙度：這是極其關(guān)鍵的因素。

初始狀態(tài)一致性：為了獲得可比較的結(jié)果，所有待比較的試樣（以及不同批次的同種材料）的測試表面應(yīng)具有相同且可控的初始表面粗糙度。通常需要經(jīng)過精磨或拋光處理。

典型要求：對于大多數(shù)精密摩擦磨損測試，測試表面的算術(shù)平均粗糙度要求達(dá)到Ra≤0.8μm(有時甚至要求≤0.4μm或更低)，以減少初始粗糙度對摩擦系數(shù)和磨損機(jī)制（如犁溝效應(yīng)）的干擾。

特殊情況：如果研究目的就是考察原始加工表面（如注塑表面）的摩擦磨損性能，則需保持其原始狀態(tài)，但必須在報告中明確說明。

表面平整度/平行度：

測試表面平整度：測試面應(yīng)盡可能平整，避免局部凸起或凹陷，否則會導(dǎo)致接觸壓力分布不均，影響磨損結(jié)果。

上下表面平行度：對于板狀或盤狀試樣，其兩個相對主表面（通常是測試面和裝夾面）應(yīng)保持良好平行度（例如公差在0.02mm/m以內(nèi)）。平行度差會導(dǎo)致裝夾應(yīng)力不均或測試過程中接觸狀態(tài)不穩(wěn)定。

清潔度：測試表面必須清潔、干燥、無油污、無灰塵、無脫模劑殘留或其他污染物。污染物會顯著改變摩擦系數(shù)和磨損行為。通常使用無水乙醇、丙酮等揮發(fā)性溶劑清洗，并用干凈的氣體（如壓縮空氣、氮氣）吹干。

3.厚度/高度：

足夠厚度：試樣需要有足夠的厚度（或高度），以確保在測試過程中：

有足夠的剛性，避免發(fā)生明顯的彎曲或振動。

能承受裝夾力而不變形。

磨損深度測量時，磨損量相對于厚度足夠小（通常要求磨損深度小于試樣厚度的10%），以避免基體效應(yīng)或試樣整體剛度變化對結(jié)果的影響。

厚度均勻性：厚度應(yīng)在整個測試區(qū)域內(nèi)保持均勻。

4.材料特性：

均勻性：試樣材質(zhì)應(yīng)盡可能均勻。對于復(fù)合材料或填充塑料，填料/增強(qiáng)相的分布應(yīng)均勻，避免局部區(qū)域性能差異過大導(dǎo)致磨損結(jié)果異常。

內(nèi)部缺陷：應(yīng)避免氣泡、空洞、雜質(zhì)、未熔融顆粒等內(nèi)部缺陷，尤其是在測試表面附近，這些缺陷會成為磨損的起源點或加速磨損。

各向異性：對于具有各向異性的材料（如纖維增強(qiáng)塑料、某些擠出或注塑件），試樣的取向（測試面相對于材料流動方向或纖維方向）必須明確標(biāo)注并在報告中說明，因為摩擦磨損性能可能隨方向變化。測試標(biāo)準(zhǔn)有時會規(guī)定特定取向。

狀態(tài)：材料的狀態(tài)應(yīng)明確且一致。例如：

吸濕性塑料：如尼龍，其含水量對摩擦磨損性能影響很大。測試前需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)（如特定溫濕度下的平衡）。

結(jié)晶度/熱處理狀態(tài)：對于受加工歷史影響的材料，狀態(tài)應(yīng)保持一致。

殘余應(yīng)力：加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力應(yīng)盡量消除（如退火），或保持一致，并在報告中說明。

5.與測試目的的適配性：

雖然標(biāo)準(zhǔn)試樣但有時為了模擬實際工況，可能需要定制特殊形狀的試樣（如齒輪齒形、軸承滾道截面等）。這時需要確保定制試樣在試驗機(jī)上能可靠裝夾，接觸幾何和運動方式能合理模擬實際工況。

總結(jié)關(guān)鍵點：

嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)/手冊：首要任務(wù)是查閱并嚴(yán)格遵守所依據(jù)的測試標(biāo)準(zhǔn)（如ASTM,ISO,GB等）或試驗機(jī)操作手冊中對試樣的具體要求。

尺寸精確，匹配夾具。

表面光滑潔凈：初始表面粗糙度需低且一致，表面平整、清潔無污染。

厚度足夠且均勻。

材質(zhì)均勻一致：無缺陷，明確材料狀態(tài)（濕度、取向、應(yīng)力等）。

裝夾穩(wěn)固可靠：確保測試過程中無松動、振動或偏斜。

不符合要求的后果：

數(shù)據(jù)離散大：重復(fù)性差，無法進(jìn)行有效比較。

結(jié)果失真：摩擦系數(shù)異常偏高或偏低，磨損量不反映材料真實性能（如因表面粗糙導(dǎo)致犁溝主導(dǎo)磨損）。

測試失敗：試樣裝夾不穩(wěn)飛出、提前斷裂、過度變形。

損壞設(shè)備：裝夾失效可能導(dǎo)致設(shè)備部件損壞。

因此，在準(zhǔn)備用于塑料滑動摩擦磨損試驗的試樣時，精密加工、嚴(yán)格控制和詳細(xì)記錄試樣的各項參數(shù)至關(guān)重要。

常見塑料摩擦磨損試驗標(biāo)準(zhǔn)

ASTMG99銷盤式試驗機(jī)盤狀試樣：直徑通?！?/span>50mm，厚度≥5mm；銷狀試樣：直徑通常26mm，長度≥10mm

ASTMG133線性往復(fù)式試驗機(jī)方塊/板狀試樣：尺寸約10x10x3mm至25x25x10mm，具體依設(shè)備而定

ISO7148多種類型試驗機(jī)根據(jù)具體試驗方法選擇試樣類型和尺寸，如盤狀、板狀或環(huán)狀試樣

ASTMD3702止推墊圈式試驗機(jī)環(huán)形試樣：外徑通?！?/span>35mm，內(nèi)徑≥15mm，厚度≥3mm

GB/T3960國產(chǎn)摩擦磨損試驗機(jī)通常使用圓盤狀試樣：直徑約4050mm，厚度≥5mm

在準(zhǔn)備試樣時，務(wù)必參考具體試驗方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的詳細(xì)尺寸要求。