摩擦学研究的发展概况与趋势.PDFVIP

第 卷 第 期 年 月 评述与进展 一 摩 擦 学 学 报 峨〕 摩擦学研究的发展概况与趋势 薛群基 党鸿辛 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放研究实验室 , 兰州 摘 要 本文简要地综述了近年来摩擦学研究 包括摩擦与磨损的机理 、 润滑力 学 、 材料与润滑剂 、 表面技术与工程和摩擦学设计等方面 取得的进展 , 并就摩擦学 研究各领域的发展趋势作了预测 。 作者特别强调在今后的摩擦学研究中应当注意下述 几个方 向 摩擦学研究已从传统的力学向材料科学与技术转移 适合于高温应用的或 具有低摩擦长寿命的摩擦学材料和润滑剂 磁记录和微型机械的微观摩擦学及纳米级 材料摩擦学 摩擦学设计和摩擦学知识的转移 。 关锐词 摩擦学研究 , 润滑力学 , 材料与润滑剂 , 表面技术与工程 , 摩擦学设计 前 」口曰亡 , 摩擦学是科学和工程学中最重要的领域之一 , 因为它既具有提高产品的可靠性 、 延长其 使用寿命及节约材料和能源的意义 , 又是当今最活跃 的交叉科学领域之一 。 它涉及流体力学 、 固体力学 、 化学 、 物理 、 材料科学 、 数学和机械工程学等学科 , 其所研究的对象复杂 , 要求 多学科配合进行 。 摩擦学研究的多样性 , 加上它对工业的重要性 , 迫使我们要特别注意其发 展概况和趋势 , 以便因势利导使摩擦学研究在经济建设中发挥更大的作用 。 从 年英国的调查报告发表以来 , 许多国家对有效利用摩擦学知识可能带来的经济效 益进行了再调查 , 多数结果表明可占国民经济总产值的 一 。 摩擦学领域的投资与可 能取得的效益之比约为 到 , 平均为 , 。 也就是说 , 如果一次性投入 万元 , 则 年之后每年平均就可节约 万元 〔 ‘〕。 为保证摩擦学研究继续朝着正确的和富有成效的方向发展 , 笔者于 年 月应邀赴 日本讲学和参加 日本润滑学会固体润滑分会恳谈会期间 , 与日本摩擦学界进行了摩擦学研究 发展趋势的讨论 年 月底固体润滑开放研究实验室学术委员会及 《摩擦学学报 》编委 会在兰州召开期间 , 来 自全国的各种专业的摩擦学专家又对这个问题进行了讨论 。 本文是以 这些讨论为基础 , 并参阅了英 、 美等国摩擦学专家的有关论述加以整理而成 , 谨分发展概况 一 一 收到初稿 , 一 一 收到修改稿 。 本文通讯联 系人薛群基 。 摩 擦 学 学 报 第 卷 和趋势两部分予以阐述 。 希望能引起摩擦学界的注意 , 使摩擦学研究获得更多更大的效益 。 摩擦学研究的发展概况 近年来 , 摩擦学研究在世界范围内得到了很大的发展 , 几乎所有的工业化国家都有摩擦 学的专业杂志 、 独立的学会和研究所 在各国提供研究基金的机构中摩擦学均 己得到承认和 资助 不少国家 已制定了摩擦学发展规划 在学术性学会中与摩擦学研究有关的人员数 目在 不断增加 许多工业部门已经认识到摩擦学的重要性 世界各国在摩擦学方面的交流也得到 了加强 。 多年来 , 在摩擦学研究方面 已经取得了许多重要的科技成果 〔 ’ , ” 原理与基础方面 对低压润滑 , 加深了流体动静压轴承的空穴现象及其对轴承中润滑剂的流量和高速 重载下转子稳定性影响的了解 对高压润滑及在光滑面上线和点接触时的牛顿流体和非牛顿流体的弹流润滑也加深 了认识 应用多重网格法将实际表面粗糙形貌作为计算时的输入数据 , 提高了对粗糙表面润 滑的理解 考虑表面形貌特征 , 能更好地预测用不同加工方法制得的润滑表面粗糙峰的行为 对弹流润滑接触条件下的摩擦和附着与润滑剂分子结构的关系的理解取得 了明显的 进展 用来测定润滑剂极限剪应力和剪应变的高压流变仪的开发 由于加深了微弹流的了解 , 对流体润滑和边界润滑之间的混合润滑状态 己可作出估 计 单晶材料的内聚力与附着力的研究取得了进展 加深了对磨损机理的理解 , 尤其在表面断裂方面 对表面接触的理解取得了进步 发现了电子转移对固体润滑表面的影响 通过粘着和摩擦中化学作用的研究 , 得出了高真空 一 中 、 、 、 ‘ 等 过渡金属粘着现象的规律 加深了表面形貌对磨损率和润滑效果影响的认识 提高了对滑动润滑失效机理的理解 闪发温度的预计和测定方法的开发 根据原子间作用力分析摩擦力的起源 纳米级摩擦学的发展 , 包括对极薄 一 的润滑膜和同样厚度的边界膜的研究 加深了对磁性存储器中极薄空气膜流体动力润滑机理的认识 提高了对接触温度与本体温度关系的认识 。 , 润滑剂和润滑方面 弄清了润滑剂中混入粒子对弹流接触表面磨损速度和耐磨寿命的影响 , 计算含粒子 润滑剂所产生的剪切力可预测润滑表面的耐磨寿命 第 期 薛群基等 摩擦学研究的发展概况与趋势 弹流润滑和材料技术 净化钢 的研究 , 使滚动轴承的疲劳寿命大幅度延长 达 年 , 凸轮和齿轮也有了