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1.1 摩擦学的发展历史1

第1章 绪论1

1.2 摩擦学的重要意义2

1.3 微纳米摩擦学的兴起3

1.4 本书的基本框架4

参考文献4

第2章 固体表面的特征6

2.1 表面的基本特性6

2.2.2 贝氏层7

2.2.3 化学反应层7

2.2.1 变形层7

2.2 表层的基本特性7

2.2.4 物理吸附层8

2.2.5 化学吸附层8

2.2.6 表层分析技术9

2.3 表面粗糙度9

2.3.1 表面粗糙度的平均参数11

2.3.2 统计表征参数14

2.3.3 分形表征参数28

2.3.4 表面粗糙度测量的影响因素29

2.4 表面粗糙度测量方法32

2.4.1 触针法32

2.4.2 光学法35

2.4.3 扫描探针测量法41

2.4.4 流体测量法46

2.4.5 电学测量法47

2.4.6 扫描电子显微镜法47

2.4.7 测量方法评价47

参考文献51

推荐读物55

第3章 固体表面的接触56

3.1 引言56

3.2 接触力学分析56

3.2.1 匀质体上的单凸体接触56

3.2.2 多层体上的单凸体接触64

3.2.3 多微凸体接触70

3.3.2 测量实例87

3.3.1 测量技术87

3.3 接触面积测量87

参考文献89

推荐读物92

第4章 粘着94

4.1 引言94

4.2 固体接触的粘着94

4.2.1 共价键96

4.2.2 离子键97

4.2.3 金属键97

4.2.4 范德华力98

4.2.5 表面自由能理论98

4.3 液体接触的粘着102

4.2.6 聚合物的粘着102

4.3.1 单微凸体的粘着力103

4.3.2 多微凸体的粘着力107

参考文献111

第5章 摩擦114

5.1 引言114

5.2 固体接触的摩擦115

5.2.1 滑动摩擦定律115

5.2.2 滑动摩擦机理118

5.2.3 其他摩擦机理128

5.2.4 摩擦状态过渡130

5.2.5 静摩擦130

5.2.6 粘滑现象132

5.2.7 滚动摩擦134

5.3 液膜介质的摩擦137

5.4 材料的摩擦特性139

5.4.1 金属的摩擦特性141

5.4.2 陶瓷的摩擦特性143

5.4.3 聚合物的摩擦特性145

5.4.4 固体润滑材料的摩擦特性148

参考文献153

推荐读物158

第6章 摩擦表面的温度159

6.1 引言159

6.2.2 高接触应力情况160

6.2 热传导分析160

6.2.1 热传导的基本解160

6.2.3 低接触应力情况165

6.3 摩擦温度测量方法173

6.3.1 传感器测量法174

6.3.2 辐射测量法176

6.3.3 金相观察法179

6.3.4 液晶变色法179

参考文献180

第7章 磨损182

7.1 引言182

7.2 磨损机理182

7.2.1 粘着磨损机理183

7.2.2 磨粒磨损机理190

7.2.3 疲劳磨损机理197

7.2.4 冲击磨损机理202

7.2.5 化学腐蚀磨损机理207

7.2.6 电弧诱导磨损机理208

7.2.7 微动磨损机理209

7.3 磨屑的分类210

7.3.1 片状磨粒210

7.3.2 长条磨粒210

7.3.3 球形磨粒212

7.3.4 不规则磨粒212

7.4 材料的磨损性能213

7.4.1 金属的磨损性能214

7.4.2 陶瓷的磨损性能217

7.4.3 聚合物的磨损性能220

参考文献224

推荐读物230

第8章 流体润滑原理231

8.1 引言231

8.2 流体润滑机理231

8.2.1 流体静压润滑231

8.2.2 流体动压润滑232

8.2.3 弹性流体动压润滑233

8.2.4 混合润滑233

8.2.5 边界润滑233

8.3 粘性流动和雷诺方程234

8.3.1 粘度和牛顿流体234

8.3.2 液体流动及方程237

8.4 流体静压润滑243

8.5 流体动压润滑249

8.5.1 推力轴承250

11.3.2 磨粒磨损试验253

8.5.2 径向轴承257

8.5.3 挤压膜轴承268

8.5.4 气体润滑轴承270

8.6 弹性流体动压润滑278

8.6.1 接触面形状279

8.6.2 线接触情况280

8.6.3 点接触情况284

8.6.5 润滑油的流变性285

8.6.4 热影响修正285

参考文献286

推荐读物289

第9章 边界润滑与润滑剂290

9.1 引言290

9.2 边界润滑膜290

9.2.2 分子层数的影响293

9.2.1 吸附膜的影响293

9.2.3 化学膜的影响294

9.2.4 分子链长度的影响296

9.3.1 润滑剂的分类296

9.3 液体润滑剂296

9.3.2 润滑剂的理化特性300

9.3.3 添加剂300

9.4 润滑脂302

参考文献303

推荐读物304

第10章 微纳米摩擦学305

10.1 引言305

10.2 表面力仪（SFA）306

10.2.1 SFA工作原理306

10.2.2 分子润滑膜特性308

10.3 原子力显微镜（AFM）314

10.3.1 AFM的应用314

10.3.2 微摩擦与微粘着试验320

10.3.3 微磨损与微加工试验326

10.3.4 微压痕试验333

10.3.5 薄膜润滑试验336

10.4 分子动力学模拟338

10.4.1 模拟方法339

10.4.2 固体界面作用模拟340

10.4.3 液膜界面作用模拟341

参考文献342

推荐读物347

11.2.1 模拟磨损试验348

第11章 磨损试验方法348

11.2 磨损试验设计348

11.1 引言348

11.2.2 加速磨损试验349

11.2.3 试样制备349

11.2.4 试验参数测量349

11.3 典型配副形式351

11.3.1 滑动磨损试验351

11.3.3 滚动疲劳试验355

11.3.4 颗粒冲蚀试验355

参考文献356

11.3.5 腐蚀试验356

推荐读物357

第12章 工业摩擦学问题359

12.1 引言359

12.2 常见摩擦学部件359

12.2.1 滑动轴承359

12.2.2 滚动轴承360

12.2.3 密封件361

12.2.4 齿轮363

12.2.5 凸轮机构365

12.2.6 活塞环365

12.2.7 电刷366

12.3 微机电系统的摩擦学问题367

12.4 材料加工的摩擦学问题370

12.4.1 刀具磨损370

12.4.2 磨削和研磨工艺373

12.4.3 成形模具磨损373

12.4.4 切削液374

12.5 工业领域的摩擦学问题374

12.5.1 汽车发动机375

12.5.2 涡轮发动机376

12.5.3 铁路车辆378

12.5.4 磁记录装置378

参考文献383

推荐读物386