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摩擦(ca)系數是(shi)各種材料的(de)基本性(xing)質之一。
當兩個相互接(jie)觸(chu)的物體之(zhi)間有相對運動
或相對運動趨勢時,其接(jie)觸(chu)表面(mian)上產生
的阻礙相對運動的機械(xie)作用(yong)力(li)就是摩擦(ca)
力。某種材料(liao)的摩擦性能(neng)可(ke)以(yi)通過(guo)材料(liao)
的動靜摩(mo)擦系數(shu)來(lai)表征。靜摩(mo)擦力是兩
接觸表面在相對移動(dong)開(kai)始(shi)時的最大(da)阻力,
其與法向力(li)之比(bi)(bi)就是(shi)靜摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)(xi)數(shu);動(dong)(dong)摩(mo)擦(ca)力(li)是(shi)兩接觸表面以一(yi)定速度(du)(du)相對移動(dong)(dong)時的阻力(li),其與法向力(li)之比(bi)(bi)就是(shi)動(dong)(dong)摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)(xi)數(shu)。摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)(xi)數(shu)是(shi)針(zhen)對一(yi)組(zu)摩(mo)擦(ca)副來講的,單純說(shuo)某種材料(liao)的摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)(xi)數(shu)是(shi)沒有意義的,同時必須指(zhi)明(ming)(ming)組(zu)成摩(mo)擦(ca)副的材料(liao)的種類,并說(shuo)明(ming)(ming)測試條件(環境溫(wen)濕度(du)(du)、載荷、速度(du)(du)等(deng))以及滑動(dong)(dong)材料(liao)。
摩擦(ca)系數的檢(jian)測方法(fa)相對來講比較(jiao)統一:使用(yong)一個試(shi)(shi)(shi)驗板(ban)(安(an)置(zhi)在(zai)水平操作臺上(shang)的),將(jiang)一個試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)用(yong)兩面膠或其他方式(shi)固定在(zai)試(shi)(shi)(shi)驗板(ban)上(shang),另一試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)裁切合適(shi)后(hou)固定在(zai)專用(yong)滑塊上(shang),然后(hou)將(jiang)滑塊按照具體操作說(shuo)明放置(zhi)在(zai)試(shi)(shi)(shi)驗板(ban)上(shang)第一個試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的中(zhong)央,并使兩試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的試(shi)(shi)(shi)驗方向與(yu)滑動方向平行且測力(li)系統恰好(hao)不受力(li)。通常采用(yong)如下形式(shi)的檢(jian)測結(jie)構。
對(dui)于摩(mo)擦系數試驗有以(yi)下幾點需(xu)要說明:
首先,對(dui)(dui)于薄膜摩(mo)擦系(xi)數的(de)檢測方法(fa)標準(zhun)以ASTM D1894和ISO 8295(GB 10006等(deng)(deng)效采用(yong)ISO 8295)為(wei)主,其(qi)中(zhong),對(dui)(dui)試驗(yan)(yan)(yan)板(又稱(cheng)試驗(yan)(yan)(yan)臺(tai))的(de)制作工藝(yi)要(yao)(yao)(yao)求很高(gao),不(bu)但(dan)要(yao)(yao)(yao)保證臺(tai)面(mian)的(de)水平(ping)及(ji)光滑,并且要(yao)(yao)(yao)求用(yong)非(fei)磁性材料制作。標準(zhun)不(bu)同(tong),對(dui)(dui)于試驗(yan)(yan)(yan)條(tiao)件的(de)要(yao)(yao)(yao)求也(ye)不(bu)相同(tong)。例如對(dui)(dui)于試驗(yan)(yan)(yan)速度的(de)選擇,ASTM D1894中(zhong)要(yao)(yao)(yao)求是150±30mm/min,但(dan)是ISO 8295(GB 10006等(deng)(deng)效采用(yong)ISO 8295)中(zhong)要(yao)(yao)(yao)求是100mm/min,試驗(yan)(yan)(yan)速度不(bu)同(tong)會明顯影響試驗(yan)(yan)(yan)結果。
第二,加(jia)溫(wen)(wen)試(shi)驗(yan)可以(yi)實現,需(xu)要注意的(de)(de)是在(zai)進行(xing)加(jia)溫(wen)(wen)試(shi)驗(yan)時要保證(zheng)滑塊(kuai)的(de)(de)溫(wen)(wen)度是室溫(wen)(wen),僅(jin)對試(shi)驗(yan)板進行(xing)升(sheng)溫(wen)(wen),這(zhe)點在(zai)ASTM D1894標準中有明確說明。
第三(san),同(tong)樣的(de)測(ce)(ce)試(shi)結構也可(ke)以用(yong)來檢測(ce)(ce)金屬(shu)以及紙張等材料的(de)摩擦(ca)系數,但是對于不(bu)同(tong)的(de)試(shi)驗對象,滑(hua)塊的(de)重(zhong)量、行程、速度等參數都是不(bu)同(tong)的(de)。
第(di)四(si),采(cai)用這種方法時需要(yao)注意由于運(yun)動物(wu)體的(de)慣性給(gei)試驗帶(dai)來的(de)影響。
第五,通常,材料的(de)(de)摩(mo)擦系(xi)數是(shi)小于1的(de)(de),但是(shi)有些文(wen)獻中也提到了摩(mo)擦系(xi)數大于1的(de)(de)情況,例如橡(xiang)皮與金屬間的(de)(de)動摩(mo)擦系(xi)數就在1~4之間。
摩擦系數試驗的注(zhu)意事項:
隨著溫(wen)度的(de)升(sheng)高,部分薄(bo)膜的(de)摩擦(ca)系(xi)數會表現出上升(sheng)的(de)趨(qu)勢,一方(fang)面(mian)這是由高分子(zi)材料自身的(de)特性決(jue)定的(de),另一方(fang)面(mian)與薄(bo)膜制造時所采用的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)有關(guan)(潤(run)滑(hua)劑(ji)很(hen)有可能已(yi)經接近其(qi)熔點而變得粘結),溫(wen)度升(sheng)高后,測力曲線波動幅度增大,直至出現“粘滑(hua)”現象。
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