摩擦学在摩擦和接触区域的作用

自摩擦学出现以来，在干滑动条件下，摩擦与接触面积的关系存在着相互冲突的基本规律，如图1所示。例如，在14世纪晚期，列奥纳多·达·芬奇发现两个表面之间的摩擦不受其接触面积的影响。到1699年，像阿蒙顿斯这样的科学家仍然同意达·芬奇的解释。

图1所示。与干接触摩擦定律相关的事件年表说明从15发展而来^th直到20^th世纪。注意：照片来自Google图片。

然而，它在1800年代早期的Coulomb期间开始质疑，根据控制接触面积的表面的轮廓上存在的变形，摩擦可以增加或减少。此外，转过20^th世纪以来，研究人员阿卡德、鲍登和塔博尔发现，摩擦力实际上与真正的接触面积通过使用赫兹接触模型。

了解摩擦在干滑动中的作用

由于这些初步观察，接触面积的定义已被精制成两类表观接触区域，这与Da Vinci和Amontons的观察密切相关，并且真正的接触区域是指由库仑，阿德德，鲍登和鲍登斯观察的观察塔博尔。

尽管这些先驱科学家做出了努力，但很少有实验研究能够精确地阐明干滑动中表观或实际接触区域发生变化所导致的摩擦所阐明的机制。此外，也缺乏在高温下进行的实验，以确定在这些外部条件下的摩擦机制。

研究了一种新的摩擦学测试方法

在这里讨论的研究中，一个让其它评估摩擦学测试方法的能力，以提供有关在400℃的高温下摩擦和表观接触面积之间存在的关系的信息。

在此,DUCOM高温旋转摩擦计(圆盘上的球)配备了一个露天加热系统。图2进一步描述了所有适当的测试方法和材料。欧洲杯足球竞彩在in600铬镍铁片和氮化硅(Si_3.N_4.）在中断摩擦试验后，使用高分辨率光学显微镜捕获球。

图2．杜肯高温旋转摩擦计的测试参数配置与球盘特性。为了进行这项高温研究，使用了由Ducom开发的露天加热系统，而非原位摩擦学测试方法涉及使用光学显微镜每300秒成像一次球和圆盘上的磨损伤疤。

结果

如图3所示，摩擦系数为SI计算为摩擦力和施加负载的比率_3.N_4.在室温下(RT) 600秒后，球和IN600盘显著增加，而在400℃的高温测试中，球保持稳定。

图3。高温和室温摩擦试验中摩擦系数随时间的实时变化。每隔300秒停止摩擦试验，对试样进行显微镜成像，测量球和圆盘上的磨损疤痕。

图4。光学显微镜图像显示的球磨损疤痕每300秒后的摩擦测试。顶部和底部的面板代表在室温和400℃条件下测试得到的图像°C分别。

在室温下,发现磨损疤痕形象演变从一个小椭圆形状,最终成为一个大的圆形的1500秒,而高温试验造成磨损疤痕形象演变从一个中等大的圆形的同一时间点。

图5．在摩擦测试后，每300秒用光学显微镜观察圆盘磨损疤痕的图像。顶部和底部的面板分别代表在室温和400°C下进行的测试获得的图像。

在磁盘上捕获的磨损轨迹图像如图5所示，显示在室温下，磨损轨迹直到600秒才可见;然而，当暴露在400°C的高温下，氧化鳞片会随着时间明显增长。在这种环境温度下，由于表面裂纹的扩大，氧化鳞片的脆性很明显。

图6。在室温和400℃下，平均摩擦系数随表观接触面积的变化。视接触面积是用球的平均磨痕直径计算的。在这里，平均摩擦系数被绘制成视接触面积的函数，视接触面积是通过每300秒计算得到的。在室温试验中，摩擦系数为2/3^rd.- 与明显接触面积的权力法关系;然而，摩擦系数保持独立于400℃的明显接触面积。

结论

虽然AN.原位能够捕获接触面积和金属界面之间的摩擦的测试方法通常优选，这些类型的方法目前不可用于在高温测试下研究金属触点。为此，让其它本研究中描述的测试方法对这一确切目的显示了有希望的结果。

初步测试结果通过使用DUCOM高温旋转摩擦计光学显微镜表明，摩擦力与Si的接触面积成正比_3.N_4.在600处干燥接触。

然而，这种关系受到高温摩擦试验时圆盘上形成的氧化层的限制。这一界面层(也称为第三体层)的一个重要好处是，尽管表观接触面积增加，它仍能提供稳定的摩擦系统。

本研究的结果重申了由于在该研究的不同系统条件下，没有关于摩擦摩擦的依赖性的单一基本规律，这在该研究中，这是400℃的高温。

此信息已采购，从Ducom提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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