通過昨天的文章，我們知道：磁流變液的摩擦磨損特性是磁流變領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。今天我們就來看看磁流變液摩擦磨損特性的研究進(jìn)展究竟如何。

為了充分認(rèn)識磁流變液在工作狀態(tài)下的摩擦磨損現(xiàn)象，磁流變液深入探討摩擦、磨損及潤滑的機(jī)理，需要開展相關(guān)的測試及磁流變液分析。

現(xiàn)代表面測試技術(shù)和儀器的發(fā)展，為在微觀及宏觀尺磁流變液度上觀察表面形貌及變化提供了有效手段，展開磁流變液開對磁流變液摩擦磨損特性的研究。對于工程材料，其摩擦磨損性能是一項(xiàng)重要指標(biāo)。過多的磨屑將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至造成安全事故，因而改進(jìn)磁流變液的摩擦磨損特性是延長器件使用壽命和提高使用安全性的有效途徑。

針對磁流變液所需的磁場環(huán)境，選擇合適的實(shí)驗(yàn)測試手段是摩擦磨損研究的關(guān)鍵，科學(xué)的評價(jià)系數(shù)是衡量磁流變液摩擦性能的有效手段。

目前磁流變液在摩擦領(lǐng)域的測試手段主要分為兩類：一種是可進(jìn)行摩擦行為的摩擦學(xué)試驗(yàn)機(jī)，另一種是對摩擦后的表面進(jìn)行分析的測試設(shè)備。常用的摩擦學(xué)試驗(yàn)機(jī)包括：SRV微動摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、UMT摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、四球試驗(yàn)機(jī)。

其中SRV微動摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和UMT摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)可運(yùn)行典型的摩擦學(xué)接觸方式，具有長期穩(wěn)定性和可重復(fù)性，但是由于儀器使用的傳感器易受外界磁場環(huán)境干擾，并不具有磁場模塊，因此，只能進(jìn)行零場環(huán)境下的磁流變液摩擦性能測試。

四球試驗(yàn)機(jī)是常用的潤滑劑摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)測試儀器，可在長時(shí)間的點(diǎn)接觸磨損實(shí)驗(yàn)中測定摩擦力、摩擦系數(shù)。雖然儀器本身并不能提供磁場環(huán)境，但是油盒的外部形貌以及傳感器的布置使得四球試驗(yàn)機(jī)能夠通過外加通電線圈的方式施加磁場。其他摩擦學(xué)性能測試的儀器種類還有很多，包括不同類型的多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、高溫摩擦試驗(yàn)機(jī)等。

但是尚未有針對磁流變液的商業(yè)化摩擦試驗(yàn)機(jī)，需要對已有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)或者自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀器。為了展開對磨損區(qū)域斷面結(jié)構(gòu)及磨斑情況的觀察，在磁流變液摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中需要一些分析測試設(shè)備。掃描電子顯微鏡(下圖１)、X射線光電子能譜、表面三維輪廓儀(下圖２)等設(shè)備能對微小區(qū)域進(jìn)行檢測，展示磨斑形貌及表面成分。

通過使用交流電動機(jī)、測壓元件、溫度傳感器等設(shè)計(jì)了摩擦實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行不同磁場強(qiáng)度下的摩擦實(shí)驗(yàn)，并采用三維白光干涉儀采集表面形貌及磨損體積。發(fā)現(xiàn)隨著磁場的增強(qiáng)，摩擦系數(shù)增大，表面摩損更嚴(yán)重。

通過盤銷式摩擦磨損裝置研究在有、無磁場條件下黃銅g的磁流變液磨損行為，并采用掃描電子顯微鏡和X射線光譜對表面形貌和化學(xué)成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)磨料磨損是磁流變液的主要磨損機(jī)制。采用環(huán)狀設(shè)備塊測量磁流變液的摩擦機(jī)制，并通過掃描電子顯微鏡對磨斑進(jìn)行觀測，最后利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了摩擦模型。使用四球試驗(yàn)機(jī)，通過對油盒添加通電線圈的方式提供了磁場環(huán)境，并利用三維白光干涉儀對表面形貌進(jìn)行觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼球表面磨斑呈現(xiàn)兩個(gè)半球狀。以上均以自行設(shè)計(jì)摩擦實(shí)驗(yàn)平臺或改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備為主要手段，通過分析設(shè)備對摩擦磨損的程度進(jìn)行判斷。

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