Page 128 - 摩擦学学报2025年第4期

616 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

含不同类型镀层MoS 材料的物理力学性能列 BFM-MoS @Ni试样在摩擦过程中形成的摩擦系数曲
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于表3中. 由表3可知，由于MoS 的含量相对较低，2种 线更加平滑. 尤其在6 000 r/min的测试条件下，Cu-BFM-
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材料之间的性能相近. 由于MoS @Ni与基体形成界面 MoS @Cu试样的瞬时摩擦系数发生显著波动，而含
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的性能相比MoS @Cu更强，因此含MoS @Ni材料的 MoS @Ni材料的摩擦系数曲线则表现出与低转速测
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硬度(HB:16.2)比含MoS @Cu摩擦材料更高(HB:18.6). 试结果相比较好的一致性.
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但因为MoS 的添加量有限，硬度差异相对较小. 同样 马鞍形摩擦曲线出现的原因主要与摩擦过程中
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因MoS @Cu与基体之间发生反应形成扩散-反应结 的接合状态相关. 在摩擦试验初期，摩擦副结合导致
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合，界面处的反应产物降低了界面的性能，导致界面 的冲击为制动曲线中前峰形成的主要原因. 在摩擦试
孔隙数量提升，造成了摩擦材料整体开孔隙度的少量 验中期，稳定边界润滑状态逐渐形成，导致瞬时摩擦
提高与密度的稍许降低. 系数逐渐降低且趋于稳定. 在摩擦末期，由于转动速
度的降低以及摩擦界面热积累的加剧，润滑油的黏度
表 3 摩擦材料的物理和机械性能 与形成油膜的能力减弱. 此条件下，摩擦材料与摩擦
Table 3 Physical and mechanical properties of the
对偶之间的啮合加剧，导致摩擦系数快速提高，产生
Cu-based friction material
摩擦终止阶段随摩擦速度增加而越来越明显的“翘
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Sample Density/(g/cm ) Porosity/% Hardness/HB
尾”现象 [27-28] . Cu-BFM-MoS @Ni材料试样形成的摩擦
Cu-BFM-MoS 2 @Cu 4.13 22.33 16.2 2
Cu-BFM-MoS 2 @Ni 4.21 21.80 18.6 曲线更为平滑，此现象应与烧结过程中MoS 较少分
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解有关. 摩擦材料表面更高的MoS 含量有助于平稳整
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2.3 摩擦材料的摩擦学特性 个摩擦过程，降低冲击作用，并缓和摩擦材料和摩擦
对2种含不同镀层MoS 摩擦材料的湿摩擦学性能 对偶之间的相互啮合强度，最终致使平稳的摩擦系数
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进行了细致的测试，测试过程中形成的典型瞬时摩擦 曲线的出现.
系数曲线如图10所示. 由图10可知，摩擦材料的摩擦 图11所示为含2种不同类型MoS 摩擦材料测试过
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曲线总体呈马鞍状，且随着摩擦速度的不断提高，摩 程中的平均摩擦系数与稳定因数(稳定摩擦系数α =
st
擦曲线两侧曲翘愈加明显. 从图10中还可以发现，Cu- μ/μ max ). 由图11可知，无论对于哪种材料，随着转速的

0.20 (a) Cu-BFM-MoS 2 @Cu 0.20 (b) Cu-BFM-MoS 2 @Cu
Instantaneous friction coefficient 0.12 Instantaneous friction coefficient 0.12
Cu-BFM-MoS 2 @Ni
Cu-BFM-MoS 2 @Ni
0.16
0.16

0.08
0.08
0.04

0.00
0.00
0 2 4 6 0.04 0 2 4 6
Friction time/s 0.20 (d) Friction time/s
0.20
Instantaneous friction coefficient 0.16 Instantaneous friction coefficient 0.16
Cu-BFM-MoS 2 @Cu
(c)
Cu-BFM-MoS 2 @Cu
Cu-BFM-MoS 2 @Ni
Cu-BFM-MoS 2 @Ni
0.12
0.12
0.08
0.08
0.04
0.00
0.00
0 2 4 6 8 10 0.04 0 2 4 6 8 10 12
Friction time/s Friction time/s
Fig. 10 The instantaneous friction coefficient of Cu-based friction materials under different conditions:
(a) 3 000 r/min; (b) 4 000 r/min; (c) 5 000 r/min; (d) 6 000 r/min
图 10 含2种改性MoS 2 摩擦材料的瞬时摩擦系数：(a) 3 000 r/min；(b) 4 000 r/min；(c) 5 000 r/min；(d) 6 000 r/min