Page 10 - 《摩擦学学报》2021年第5期

第 5 期 郝晓晴, 等: 冰雪运动雪上摩擦学与雪蜡研究现状 599

(a) 1×10 1
Bowden-Hughes (1939), −12 ℃
Oksanen-Keinonen (1982), 3.9 kPa, −15 ℃
Beeman et al. (1988), 5 MPa, −183 ℃
Jones (1989), 17.8 kPa, 10 ℃
Casassa et al. (1991), 3.3 kPa, −20 ℃
Yasutome et al. (1999), 6.6 kPa, −12 ℃
Ice-ice friction coefficient 1×10 −1
0
1×10
Kanazawa et al. (2003), 367.5 kPa, −10 ℃

1×10 −2
1×10 −8 1×10 −7 1×10 −6 1×10 −5 1×10 −4 1×10 −3 1×10 −2 1×10 −1 1×10 0 1×10 1 1×10 2
Sliding velocity/(m/s)
(b)
Load 5 N
Load 20 N
0.15 Load 10 N
Friction coefficient 0.10

0.05

0.00
−20 −15 −10 −5 0
Temperature of snow surface/℃
Different load from 5 to 20 N

[34]
Fig. 5 (a) Summary of measured ice-ice friction coefficients plotted against sliding velocity ; (b) Influence of the
load on friction coefficient at different snow temperature [22]
[34]
图 5 (a)冰-冰对摩时摩擦系数随速度变化趋势 ；(b)不同温度下载荷对摩擦系数的影响 [22]
烷烃(石蜡)或(全)氟碳化合物组成的特殊蜡质. 尤其是 滑雪板底的硬度必须与雪面的硬度相匹配或者大于
含氟雪蜡在现今的滑雪比赛中非常受欢迎，因为它们 雪面的硬度，此时通过使用硬度大的雪蜡可以减小
能够增加滑雪板表面的疏水性，如图6(d)所示，降低毛 µ plow 和 µ dry 的影响. 根据滑雪时的温度选择合适硬度的
[41]
细吸力，从而减少雪板与雪或水之间的粘附力 . 雪蜡，可以分离滑雪板与雪面之间凹凸不平的接触

面，进一步促进水膜的生成，以固液接触代替滑雪板
2 雪蜡
与雪面之间的固固接触，将会大大降低摩擦. 此外，雪

2.1 雪蜡的作用 蜡可以进一步提高滑雪板的疏水性. 雪蜡主要由疏水
雪蜡是专用于滑雪板板底的特殊蜡质，在雪上运 性烷烃(石蜡)或(全)氟碳化合物组成，在低温水膜较
动中发挥着重要的作用. 首先，雪蜡最基本的作用是 薄时，雪蜡提供的疏水性能够更有效地分布可用的水
保护滑雪板底，附着在滑雪板板底的雪蜡可以减少雪 膜；在高温水膜过厚时，雪蜡的使用可以减小滑雪板
面对滑雪板板底的磨损或因过度摩擦导致的板底刮 的表面张力和滑雪板与水的粘附力，减小毛细吸力效
[5]
痕 . 长时间不使用滑雪板时，在滑雪板板底覆盖1层 应. Haaland对打蜡(Swix:CH10, Swix:FC8L和Gallium
厚厚的雪蜡将滑雪板的刀刃和滑雪板基底密封，隔绝 FCG)和未打蜡的两种滑雪板基材(IS-4和IS-5)进行了
滑雪板板面与空气中的水分接触，减少水分对滑雪板 现场摩擦测试和实验室摩擦测试评价，结果列于表3
基底的侵蚀，还能起到延长滑雪板寿命的作用. 其次， 中，打蜡之后的滑雪板的接触角增大，疏水性提高，摩
雪蜡可以调节滑雪板底的硬度. 温度低于−15 ℃时 擦系数和测试时间明显减小. 综上所述，雪蜡可以起
[44]
UHMWPE的硬度要小于冰 ，为尽可能降低 µ plow µ dry ， 到保护滑雪板板底，改善滑雪板与雪面之间的润滑性
和