摩擦融熔相變硬化、合金化應(yīng)用研究顯微鏡
摩擦學(xué)的應(yīng)用研究不斷得益于各領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和基礎(chǔ)研究
的成果。如離子加速技術(shù),使摩擦副材料的離子注人改性成為可
能,推動(dòng)了摩擦副的抗疲勞、耐蝕、耐磨等性能大幅度提高;激光技
術(shù)用于摩擦副材料的相變硬化、合金化和非晶化,已經(jīng)顯示出其優(yōu)
異的摩擦性能和廣闊的應(yīng)用前景。
摩擦學(xué)研究方法和手段受各領(lǐng)域科技進(jìn)步的影響。例如透射
電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜
(XPS)、紅外光譜(IR)、原子力顯微鏡(AFM)、俄歇電子能譜
(AEs)、x射線衍射(XRD)等先進(jìn)的分析和測(cè)試手段,使我們從更
加精細(xì)、準(zhǔn)確和定量的角度,考查摩擦磨損過程表面間的相互作
用。
最后,學(xué)科綜合還體現(xiàn)在摩擦學(xué)研究的多學(xué)科意義。用于
動(dòng)力傳輸?shù)哪Σ粮毙枰刂坪蜏p少磨損,而拋光過程則要求有較
大的磨損率和光滑完整的表面。摩擦機(jī)械催化加劇了材料的腐蝕
和磨損,但也可用于加速化學(xué)反應(yīng)的速率。這些都有待于大力研
究和推動(dòng)。
磨損指互相接觸的兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過程中,表面材料損失的過程。
磨損過程按作用機(jī)理不同分為粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕
磨損等
潤(rùn)滑是為減少摩擦和磨損而采取的技術(shù)措施。摩擦副的潤(rùn)滑狀態(tài)
包括流體潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑和固體潤(rùn)滑四種。潤(rùn)滑研究包含
了對(duì)潤(rùn)滑力學(xué)、潤(rùn)滑劑及其添加劑材料學(xué)的研究等。
潤(rùn)滑力學(xué)包括流體靜壓潤(rùn)滑,流體動(dòng)壓潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑
三部分。其中靜壓潤(rùn)滑由外界向潤(rùn)滑表面間輸入壓力油而強(qiáng)制形成油
膜。動(dòng)壓潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑則完全依靠摩擦副和潤(rùn)滑劑之間在
一定工作條件下相互作用形成。
這類摩擦學(xué)效應(yīng)是由于摩擦作用、材料與周圍環(huán)境的物質(zhì)和能量
的交換,引起摩擦化學(xué)反應(yīng),在摩擦副材料表面形成保護(hù)性氧化膜的
結(jié)果。摩擦釉化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是氧化膜的生成和磨損之間韻競(jìng)爭(zhēng)。在
較高溫度或嚴(yán)重的機(jī)械催化條件下,化學(xué)反應(yīng)易于獲得足夠的活化能
和反應(yīng)速度較高,而且氧化膜在較高溫度下表現(xiàn)為無(wú)序的玻璃態(tài)(Gla
zing),這時(shí)它更像液體。這個(gè)過程非線性作用的特征是十分明顯的
,體現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)的非線性動(dòng)力特征,材料力學(xué)性能的非線性及摩擦
催化的加速作用。和摩擦融熔不同,摩擦釉化是不可逆的,但摩擦釉
化具有一定的自適應(yīng)性,例如壓力和
滑動(dòng)幅度增加,釉化范圍擴(kuò)大,這種性能對(duì)工程應(yīng)用很有利。
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