对塑料表面的润滑原理(1)

　　在"金属摩擦学原理”一篇中已经介绍，对金属摩擦副的润滑，一般有三种方法，不使摩擦偶件接触、使用结合力弱的结构、使结合部附近比较弱。所有这些方式对塑料-金属摩擦副也是适用的。

　　一、不使摩擦偶件接触

　　这是用流体（油、气等）或磁力将摩擦偶件分开。这时，摩擦偶件间流体内部的滑动阻力就是摩擦力，摩擦系数极小，在理想情况下完全没有磨损。用酚醛塑料与铸铁组成的动压导轨，是这种润滑的一个例子。

　　二、使用结合力弱的结构

　　摩擦副的摩擦系数随配对材料不同而异。摩擦偶件间的结合力大小是双方表面能综合的结果。连润滑剂不足以使对偶面完全脱离接触时，结合力弱的摩擦偶件间相互吸引力小，可以降低摩擦，减少磨损。

　　在金属摩擦副中，相同金属或互溶性大的金属，容易粘着，出现强的结合，摩擦系数大。不同金属的互溶性差，不易粘着，摩擦系数较低。至于塑料，前面已经提到，同种塑料间摩擦系数大“除了互溶性较大的原因外，两者硬度都低，真实接触面积大与机械阻力大也是结合力强的根源。此外，还可以认为，具有类似化学组成的分于能够互相吸引。

　　塑料与金属组成的摩擦副，因材质根本不同，互溶性差，不易粘着，往往结合力弱。

　　三、使结合部附近比较弱

　　摩擦偶件的真实接触区域的结合总是比较强的。但是，如果在真实接触区域附近有弱的薄膜形成，摩擦阻力较小。这是因为：

　　　　　　f=S/H

　　式中f——薄膜的摩擦系数；
　　　　S——薄膜的剪切强度；
　　　　H——底材的硬度。

　　由上式可知，由于薄膜的剪切强度很小，摩擦系数是相当小的，实际观察到的结果就是如此。在这种情况下，滑动几乎只是在膜内进行，底材的变形很轻，而且只是在很小的领域内发生。

　　四、只是接触部位滑动

　　如果摩擦偶件极其坚硬，难以变形，由上式可知，摩擦系数也小。这是因为，接触区域小，也最容易被剪切，而且不会出现结合部的生长。

　　塑料的硬度都低，无法运用这一原理。但塑料与金属组成的摩擦副则可以部分地符合这一原理。例如聚四氟乙烯与金属干摩擦，按好坏顺序，金属材料依次为，硬钢、铸铁、不锈钢、软钢、铬、青铜、铝合金。大体上就是由硬到软。

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