Page 126 - 《摩擦学学报》2021年第4期

第 4 期 周新聪, 等: 沙水润滑下纳米改性NBR材料的摩擦学性能 569

NBR-1 11.785 Sand

1 060.437

500
x/μm
1 414.376
1 000
y/μm 500
0
0
ν Schallamach pattern
NBR-2 16.815 NBR-3 13.971
Pit
1 060.437 1 060.437

500 500
x/μm
1 414.376 1 414.376 x/μm
1 000 1 000
500 Furrow 500
y/μm 0 0 y/μm 0 0

12.94
y/μm −39.265

0
12 559.329 10 000 5 000 0
x/μm
NBR-1

20.567
y/μm −47.701

0
12 559.329 10 000 5 000 0
x/μm
NBR-2
y/μm 15.482
−38.51

0
12 559.329 10 000 5 000 0
x/μm
NBR-3

Fig. 7 Surface morphology of three materials after wear
图 7 三种材料磨损后表面形貌

出摩擦接触区，在这个过程中沙粒对NBR复合材料表 NBR-2复合材料表层所示的凹坑结构. 而NBR-1和

层产生切向作用力，当该作用力超过材料本身拉伸强 NBR-3复合材料因SiO 颗粒较为分散而没有明显的凹
2
度，材料表面形成切向犁沟. NBR-2复合材料由于拉 坑结构. 表面产生的凹坑结构使得后续进入的沙粒更
伸强度低于NBR-1和NBR-3复合材料，表面犁沟磨损 容易对NBR-2复合材料产生切削，这也是图5中NBR-
现象明显大于这两种复合材料. 沙粒对NBR复合材料 2复合材料磨损量远远高于另外两种复合材料的原因
产生切向作用力的同时会挤压复合材料表面，由于 之一. NBR-3复合材料中微米级SiO 颗粒与NBR基体
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SiO 团聚体与橡胶大分子链结合力较弱，当沙粒对 界面作用力较小，NBR-3复合材料表面出现宽的犁沟.
2
SiO 团聚体作用力大于SiO 团聚体与橡胶大分子链结 但是由于微米级SiO 颗粒阻碍了沙粒对NBR-3复合材
2
2
2
合力时，SiO 大颗粒被挤压脱离橡胶基体，因此产生 料的嵌入接触，从而减小NBR-3复合材料的犁沟深度.
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