摩擦磨損（摩擦學(xué)）試驗(yàn)方法及儀器選型（連載一）

1.摩擦磨損（摩擦學(xué)）概述
    摩擦學(xué)既是綜合運(yùn)用多領(lǐng)域、多學(xué)科知識(shí)的理論科學(xué)，又是與生產(chǎn)實(shí)踐密切關(guān)聯(lián)的科學(xué)，在新材料與新能源的研究、開發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮著巨大的指導(dǎo)作用與經(jīng)濟(jì)效益，可以達(dá)到節(jié)能、提高磨損壽命和機(jī)械工作性能、解決極端工況條件下的摩擦、磨損、潤(rùn)滑問題的目的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的科研院所和大中型企業(yè)對(duì)摩擦磨損研究的意義越來越重視。摩擦磨損對(duì)于節(jié)能、節(jié)材從而保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。一般認(rèn)為，人類一次資源大約1/3是消耗于摩擦，約有70%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。節(jié)約材料也是節(jié)約資源。目前，我國(guó)的GDP占世界的4%，卻消耗了占世界30%-40%的鋼、50%的水泥，我國(guó)的等當(dāng)量GDP能耗是美國(guó)的2倍，歐洲的3倍，日本的4倍。要趕上或接近先進(jìn)國(guó)家的能耗水平，摩擦學(xué)在解決國(guó)家發(fā)展中所遇到的資源、能源和環(huán)境保護(hù)等問題中，有著特別突出的作用！
摩擦學(xué)這一學(xué)科領(lǐng)域在我國(guó)起步較晚，發(fā)展比較緩慢。因此，我國(guó)摩擦學(xué)研究在節(jié)約資源、能源方面的獨(dú)特作用還沒有充分發(fā)揮出來，在技術(shù)推廣和應(yīng)用、人才培訓(xùn)等方面還需各方面做大量的工作。本文就固體材料及潤(rùn)滑油的摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型作一簡(jiǎn)單介紹。
摩擦磨損模擬試驗(yàn)是在實(shí)際使用條件下對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)改變各種試驗(yàn)參數(shù)來測(cè)定其對(duì)試驗(yàn)材料的摩擦磨損性能的影響，而且這種模擬試驗(yàn)相對(duì)于臺(tái)架試驗(yàn)具有測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性和規(guī)律性好的優(yōu)點(diǎn)，便于進(jìn)行對(duì)比分析，還可更改試驗(yàn)參數(shù)，使得試驗(yàn)周期縮短，試驗(yàn)成本降低，可用來重復(fù)的對(duì)大量試件進(jìn)行試驗(yàn)。但這種試驗(yàn)方法所測(cè)得的結(jié)果，不能完全反映出實(shí)際工況復(fù)雜的摩擦磨損狀況，往往只用于研究，只有精確的模擬試驗(yàn)得到的結(jié)果才有較好的實(shí)用性。
    摩擦磨損模擬試驗(yàn)的主要參數(shù)是試驗(yàn)力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、環(huán)境溫度、試驗(yàn)時(shí)間、潤(rùn)滑介質(zhì)和摩擦形式等。由于影響摩擦磨損的因素眾多，而摩擦磨損本身就較為復(fù)雜，稍微改變某一試驗(yàn)參數(shù)就可能導(dǎo)致試驗(yàn)材料的摩擦磨損性能發(fā)生較大的改變，而且各種因素又是相互關(guān)聯(lián)的，所以很難通過模擬試驗(yàn)就能清晰地分辨出其影響因素并且量化。材料的摩擦磨損性能與材料的強(qiáng)度、硬度不同，它不是材料的固有特性，而是在一定條件下物理特性和化學(xué)特性的綜合表現(xiàn)，固材料的摩擦磨損性能是相對(duì)的，是在一定條件下對(duì)材料抗摩耐磨性能的描述。