Page 74 - 《摩擦学学报》2020年第4期

484 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

产生了较为连续的摩擦膜，覆盖于材料表面保护了增 的配副材料表面未发现树脂黏着的痕迹但存在大量
强纤维，使之不易断裂，并固定残留的游离磨屑，有效 颜色较深的斑点，经元素分析发现其氮元素与氧元素
抑制了材料的磨粒磨损. 由于纸基摩擦材料保持了良 含量较多，说明深色斑点为吸附在配副表面的油膜
好的孔隙率，使得润滑油流通性较好，能很好地带出 [图12(c)]. 油膜的存在不但减小了树脂的黏着作用，还
[27]
摩擦表面的游离磨屑，同时摩擦过程中产生的大部分 明显使得犁沟划痕的数量变少，能有效减轻磨粒磨损 .
摩擦热也通过润滑油的热交换作用被吸收，有利于降 2.4 摩擦机理
[24]
低材料的表面温度，保证材料的初始性能 . 因此，孔 由其磨损表面形貌和磨损形式可推测出纸基摩
隙率是衡量纸基摩擦材料摩擦学性能的重要因素之 擦材料在无油环境下的摩擦机理，如图13所示. 在摩
一. 通过比较两种润滑状态下配副材料的磨损表面， 擦初始阶段，增强纤维起主要承载作用，纸基摩擦材
我们发现：无润滑油状态下的配副材料表面含有大量 料与光滑的配副材料对摩的损伤较小，如图13(a)所
的碳元素和氧元素，表明纸基摩擦材料树脂基体在配 示. 随着摩擦过程的进行，摩擦表面聚集了大量摩擦
副表面产生了粘附作用[见图12(b)]. 而油润滑状态下 热，使得纸基摩擦材料表面被树脂包裹的凸起颗粒与

(a)

100 μm 100 μm

Fe
(b)
N: 35.27
20
O: 8.08
Si: 0.45
Mn: 0.37
Fe
cps/eV 10 Fe: 55.82

O
Fe
C
Si Mn
Mn
50 μm 0
0 5 10
(c) N: 15.34
C
20 O: 23.19
Na: 1.64
Mg: 0.50
cps/eV Na Si: 0.58
S: 0.71
10
NZn Fe: 55.94
Si
O
Mg P Cl K Fe
Fe Al S Ca
Zn Zn
Ca
50 μm 0
0 5 10

Fig. 12 (a) Comparison of worn surfaces under oil-free and oil-lubricated conditions；(b) Worn surface and element analysis of
pairs under oil-free status；(c) Worn surface and element analysis of pairs under oil lubrication
图 12 (a)无油与油润滑状态下，材料磨损表面对比；(b)无油状态下，配副磨损表面与元素分析；(c)油润滑状态下，
配副磨损表面与元素分析