我国是世界上水力资源最丰富的国家,但是河流的含沙程度也非常严重,并且沙粒情况复杂,使得水轮机冲蚀磨损问题十分突出,因此泥沙磨损成为我国水电站建设中的一个突出问题。传统抗磨板重量大,拆装困难,维修工期长,耗费大量人力物力。因此研究新型的抗磨板材料具有重要的理论意义和实用价值。随着科学技术的不断发展,高分子材料及涂层材料都表现出优良性能,本文就是通过试验对这些新型材料进行筛选。通过研究国内外通常使用的试验机,结合抗磨板的失效情况,本文设计了结构简单、操作方便的冲蚀磨损试验机。选用3种超高分子量聚乙烯、12种聚氨酯、3种陶瓷涂层材料、尼龙1212及氢化丁腈橡胶作为试验材料,分别在新疆、云南及黄河流域的5种沙浆中进行冲蚀试验,与现在水电站通常使用的45钢和不锈钢进行对比。发现不同地区沙浆对材料的冲蚀能力不同,通过比较得到了不同水电站沙浆中表现较为优良的高分子及涂层材料,并通过分析得出了合成材料较好的组分。利用光学显微镜及SEM,分析试验用沙及试样磨损形貌,并结合试验材料机械性能,初步揭示了试验材料在不同沙浆中的冲蚀磨损机理。对高分子材料而言,除硬度、强度、韧性对抗磨蚀性能有较大影响外,材料的弹性对其也有较大的影响;对陶瓷涂层材料,韧性、硬度及结合强度影响其抗磨蚀性能。通过分析SEM图片建立了材料在不同沙浆中的磨损模型,超高分子量聚乙烯在黄河沙浆中主要磨损形式为塑性变形及疲劳磨损,新疆、云南沙浆中的尖锐沙粒对材料的微切削作用非常明显;聚氨酯在新疆、云南沙浆中的主要磨损形式为疲劳磨损和微切削,在黄河沙浆中主要磨损形式为疲劳磨损。