Page 112 - 《摩擦学学报》2021年第2期

第 2 期 屈荣, 等: 提琴用松香室温摩擦学特性的试验性初探 257

1.4
1.2
Friction coefficient 0.8
1.0

0.6
0.4
0.2
0.0
0 5 10 15 20
Sliding time/min
R a =9.49 μm

1.4 R a =4.72 μm
1.2 10 μm
Friction coefficient 0.8 1 mm
1.0

0.6
0.4
0.2
0.0
0 5 10 15 20
Sliding time/min

Fig. 6 Waviness, surface roughness and frictional traces of rosin coatings with distinct surface morphology
图 6 不同“云图”的波纹度和表面粗糙度、摩擦系数-时间曲线.

1.4 脆性断裂，可观察到发生脆性断裂后的松香小碎片面
1.2 积明显比溶剂法制备的松香涂层的大. 图8(d)为图8(c)
中的粉化颗粒的SEM照片，粉化颗粒的棱角分明，大
Friction coefficient 0.8 小不一.
1.0
与钢自配副下松香涂层的磨损表面相比，氧化铝
0.6
陶瓷表面的松香涂层的磨损表面分为两个区域：A区
0.4
为内磨痕区，其特征为致密的松香薄层；B区为外磨痕
0.2
区，为粉化松香覆盖的松香层；C区在氧化铝陶瓷磨损
0.0
0 5 10 15 20 25 30
Sliding time/min 表面几乎看不到. 与氧化铝陶瓷球对摩时，溶剂法制
备的松香涂层的粉化现象非常不显著，而热熔法制备

Fig. 7 Frictional trace of rosin coating in sliding against a
GCr15 ball in a lifetime cycle 的松香涂层的粉化现象则非常显著，这可能与热熔法
图 7 松香涂层与GCr15钢球对摩时的黏滑现象 松香涂层的厚度较大有关.

3.3.2 粉化现象和已知的粉化机理模型
均有明显的松香粉化现象.
如图8(c~d)所示，松香涂层与对偶球的磨痕上可
3.3.1 磨痕的宏观特征 以观察到明显的松香粉化现象. 碳刷、C/C复合材料在
由图8(a)可知，溶剂法制备的松香涂层的磨损表 一定条件下发生粉化 ，而这些粉化现象对其应用是
[14]
面分为3个区域：A区为内磨痕区，其特征为致密的松 明显不利的.
香薄层；B区为外磨痕区，为粉化松香覆盖的松香层； J Woodhouse讨论了熔化致粉化机理. 他首先假
C区为粉化松香覆盖的非磨损区. 与之对应，图8(b)中 设：在摩擦热的作用下，松香发生熔化，随后因快速冷
钢球的磨损表面为“眼球”状，“瞳孔”部分对应钢盘的 却后变脆、破碎，从而产生粉化 . J Woodhouse认为熔
[4]
内磨痕A区，“瞳仁”部分对应钢盘的外磨痕B区. 同样 化致粉化不能解释粉化中的所有现象，他认为摩擦热
地，热熔法制备的松香涂层的磨损表面特征(未给 可能不足以使松香熔化，即仅仅使得松香软化，此时
出)与溶剂法制备的松香涂层的磨损表面[图8(a)]相 可以用塑性屈服解释. 后来，他与合作者认为应该能
似，热熔法制备的松香涂层在C区外发生较大面积的 观察到剪切带，但未见其试验证据. 事实上，在磨损表