Page 88 - 《摩擦学学报》2021年第6期
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第 6 期 李哲, 等: 固体表面FAS膜转移对面接触油膜润滑影响的试验研究 873
表 3 FAS转移过程中干涉图像与润滑轨道照片
Table 3 Interferogram and lubrication track image during FAS transferring
Time(s) Interferogram Track
Inlet
0
1 mm
Outlet
Inlet
28
1 mm
Outlet
Inlet
532
1 mm
Outlet
Inlet
2 506
1 mm
Outlet
典的“中间低，两侧高”侧脊状润滑油层分布，接触区 稳定不变.
入口中央因油层薄发生乏油. 随润滑过程的推移，发 图5给出了试验前后滑块表面原子力显微镜图.
生少量的FAS膜转移到玻璃盘上，润滑轨道上润滑油 图5(a)给出了试验前的滑块表面的三维形貌，滑块表
层由于反润湿出现“空洞”区域，侧脊中央连续的薄油 面不均匀，掺有紧密排布的颗粒，可推测该物质为
层逐渐分裂，即此处出现FAS转移膜. 随着润滑的进 FAS颗粒. 图5(b)给出了试验后的三维图，颗粒状形态
一步进行，玻璃盘表面的FAS转移膜增多. 润滑轨道 减少，说明FAS颗粒减少，发生了膜转移的现象. 表2
上的微油滴进入接触区形成润滑膜，离开出口后薄油 对比了试验前后的试验用到的两种润滑油在玻璃盘
膜再度发生反润湿形成微油滴. 值得注意的是，两侧 表面和滑块工作表面的接触角，由于滑块工作表面
脊部分由于处于接触区外侧，因对应区域无FAS转移 FAS膜减少，试验后滑块工作面的接触角变小，玻璃
膜形成，因此无反润湿现象. 但微油滴在接触区形成 盘表面由于转移FAS膜的存在而接触角变大，表面性
的润滑膜在出口两侧部分会与两侧脊的润滑油结合 质由亲油变成疏油. 所用润滑油为基础油，不会对表
为一体，被吸入侧脊，不再回到润滑轨道，所以在润滑 面性质造成改变，因此间接说明表面的FAS膜转移到
轨道上的润滑油滴逐渐减少，因此膜厚降低. 表3的干 了玻璃盘.
涉图随时间变化，薄油层的润滑油逐渐被吸入侧脊 为了进一步验证FAS膜转移的发生，利用傅里叶
中，接触区内部润滑油变少，供油高度逐渐减小，乏油 红外光谱仪(IR)对试验前后的玻璃盘进行了表征. 如
−1
区面积增大；随着润滑过程的进行，FAS膜转移结束， 图6所示，试验后1 145~1 240 cm 之间出现的吸收峰
[25]
远离侧脊部分的微液滴无法被吸入侧脊，乏油区面积 对应-CF 和-CF -的伸缩振动 . 结果显示玻璃盘表面
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