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POM(聚甲醛,Polyoxymethylene)是一种高性能工程塑料,具有优异的综合性能,广泛应用于机械、汽车、电子等领域。以下从多个维度详细解析其性能特点:
一、力学性能:高强度与稳定性
1. 高刚性与强度
- 拉伸强度可达60-70MPa,弯曲强度约90MPa,接近金属铝的水平,适合制作承受负荷的结构件(如齿轮、轴承)。
- 抗冲击性优于多数工程塑料(缺口冲击强度约6-10kJ/m²),但低温下冲击性能略有下降。
2. 优异的耐磨性与自润滑性
- 摩擦系数低(0.1-0.3),且磨损率小,尤其在无润滑条件下表现突出,可替代金属制作滑动部件(如导轨、阀门)。
展开剩余69%- 对磨材料兼容性好,不易产生黏滑现象。
3. 抗疲劳性能
- 在反复交变应力下不易断裂,疲劳强度约30MPa(10⁷次循环),适合制作频繁运动的零件(如弹簧、凸轮)。
二、热性能:适用温度范围广
- 连续使用温度:-40℃至100℃(短期可耐120℃),在低温下仍能保持一定韧性,高温下尺寸稳定性较好。
- 热变形温度:约110℃(1.82MPa载荷下),高于尼龙(PA),但低于聚碳酸酯(PC)。
- 耐低温性:在-40℃时仍能保持冲击强度和刚性,适合寒冷环境应用。
三、化学性能:耐溶剂与耐腐蚀性
1. 耐有机溶剂性
- 对醇类、酯类、酮类等有机溶剂稳定性较好,但长期接触强极性溶剂(如苯酚)可能溶胀。
- 不耐强酸、强碱(如浓盐酸、氢氧化钠),会发生降解或腐蚀。
2. 耐水性
- 吸水率低(<0.5%),吸水后尺寸变化小(<0.3%),适合潮湿环境(如卫浴配件、水下机械)。
四、电学性能:绝缘性良好
- 体积电阻率高(10¹⁴-10¹⁶Ω·cm),介电常数稳定(3.7-4.2),适合制作电气绝缘部件(如开关、接线柱)。
- 但高温或高频下介电损耗略有增加,需避免长期在强电场中使用。
五、加工性能:易于成型
- 流动性好:适合注塑成型复杂结构件,成型周期短,生产效率高。
- 收缩率稳定:约1.5%-3.5%,需通过模具设计补偿,以保证尺寸精度。
- 可进行切削、焊接、电镀等二次加工,但加工时需注意避免高温(易分解产生甲醛气体)。
六、缺点与局限性
1. 耐候性差:长期暴露在紫外线下易老化,表面会开裂、变色,需添加抗氧剂或涂覆保护涂层。
2. 易燃性:氧指数约15-17,属于易燃材料,需添加阻燃剂改进(如用于电子领域)。
3. 高温稳定性有限:超过150℃易分解,释放甲醛,需控制加工和使用温度。
总结:典型应用场景
基于上述性能,POM常用于:
- 机械传动部件(齿轮、轴承、丝杠)
- 汽车零件(燃油系统部件、安全带扣)
- 电子电器(开关、连接器、线圈骨架)
- 日用品(拉链、玩具齿轮、水龙头阀芯)
选择时需结合具体环境(温度、介质、负载)综合评估,必要时通过改性(如增强、增韧、阻燃)优化性能。
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