Page 83 - 《摩擦学学报》2021年第4期

526 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

(a) 12 h时已完全沉降，这主要是由于SiO 粒子在水中发
0 d 1 d 2 d 3 d 4 d 2
生团聚所致.

2.4 摩擦学性能
图5示出了PTFE@SiO 、PTFE/SiO 以及纯水润滑
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剂在不同滑动速率下的摩擦学性能. 如图5(a)所示，对
纯水而言，随着滑动速率的增加，摩擦系数由最低的
(b) 0 d 1 d 2 d 3 d 4 d
0.5升高至0.7左右，表明纯水的润滑性很差；对于含有
PTFE/SiO 的水润滑剂，滑动速率的增加导致摩擦系
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数上下波动较大并维持在较高水平(0.53左右). 然而
对于PTFE@SiO 润滑剂，随着滑动速率的增加，其摩
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擦系数仅由0.1升高到0.26. 在低的滑动速率(0.019 m/s)

Fig. 4 Photographs of PTFE@SiO 2 (a) and PTFE/SiO 2 (b) 下，PTFE@SiO 润滑剂的摩擦系数相比于PTFE/SiO 2
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lubricants after different standing times 润滑剂以及纯水降低了近80%，表明含有核壳复合粒
图 4 PTFE@SiO 2 (a)和PTFE/SiO 2 (b)润滑剂分别在不同静
子的水基润滑剂具有优异的减摩性能.
置时间后的光学照片
图5(b~d)分别对应于PTFE@SiO 、PTFE/SiO 以
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的存在及其表面的负电性相互排斥导致的 . 而对于 及纯水润滑剂在不同滑动速率下磨损体积的变化. 与
物理混合的PTFE/SiO 粒子，如图4(b)所示，由于与水 摩擦系数变化趋势相对应，PTFE@SiO 润滑剂的磨损
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的相容性较差，PTFE粒子漂浮在水面上，SiO 则分散 体积随着滑动速率的升高而增大，在0.049 m/s下，磨
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在水中，因此在试验刚开始时PTFE和SiO 就已出现相 损体积的变化尤为显著. PTFE/SiO 润滑剂也表现出
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分离，并且在静置的过程中SiO 粒子逐渐与水分层， 相同的磨损规律，即磨损体积随滑动速率的升高而增
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1.0
(a) PTFE@SiO 2 16 (b) 15.2
PTFE/SiO 2 14
0.8 Pure water 12 PTFE@SiO 2
Friction coefficient 0.6 Wear volume loss/(10 −4 mm 3 ) 10 8 6

0.4

0.2 4 2 1.6 2.6 3.5

0.0 0
0.019 0.029 0.039 0.049 0.019 0.029 0.039 0.049
Sliding speed/(m/s) Sliding speed/(m/s)
10 40
(c) PTFE/SiO 2 7.643 8.977 30 (d) 27.3 29.0 PTFE@SiO 2
Wear volume loss/(10 −2 mm 3 ) 6 4 4.983 Wear volume loss/(10 −4 mm 3 ) 35 24.1 20.0
8
25
20
15
10

0 2 1.720 5 0
0.019 0.029 0.039 0.049 0.019 0.029 0.039 0.049
Sliding speed/(m/s) Sliding speed/(m/s)

Fig. 5 The variations of friction coefficient (a) and wear volume (b，c，d) for PTFE@SiO 2 ，PTFE/SiO 2 and pure
water lubricants at different sliding speeds
图 5 PTFE@SiO 2 、PTFE/SiO 2 以及纯水润滑剂分别在不同滑动速率下摩擦系数(a)及磨损体积(b，c，d)的变化