不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究

马国亮; 姜亮; 黄巍; 王晓雷

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不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究

更新时间：2025-07-09

- 不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究
- Lubrication Properties of Textured Polydimethylsiloxane Surfaces with Different Roughness
- 西安交通大学学报 2010年44卷第9期页码：87-92
- 作者机构：
  
  南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京,210016
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2010-01-04. 作者简介: 马国亮(1985-),男,硕士生;王晓雷(联系人),男,教授,博士生导师. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675101);江苏省“六大人才高峰”资助项目(2008138);南京航空航天大学基本科研专项科研资助项目(NJ2010026)
- DOI：
  中图分类号： TH117.2
- 网络首发：2010-09-10，
  
  纸质出版：2010
- 稿件说明：
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马国亮, 姜亮, 黄巍, 等. 不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究[J]. 西安交通大学学报, 2010,44(9):87-92.

Lubrication Properties of Textured Polydimethylsiloxane Surfaces with Different Roughness[J]. 2010, 44(9): 87-92.
马国亮, 姜亮, 黄巍, 等. 不同粗糙度条件下硅橡胶表面织构润滑特性的研究[J]. 西安交通大学学报, 2010,44(9):87-92. DOI：

Lubrication Properties of Textured Polydimethylsiloxane Surfaces with Different Roughness[J]. 2010, 44(9): 87-92. DOI：

摘要

为了研究表面织构在不同粗糙度条件下的润滑特性

使用球-盘式摩擦实验机

以具有不同粗糙度和表面织构的硅橡胶(PDMS)试样盘为下试样、GCr15轴承钢球为上试样进行摩擦实验

润滑液采用体积分数为60%的甘油-水溶液.实验结果表明

在较低的滑行速度下

表面织构会增大光滑PDMS试样的摩擦因数

但却降低粗糙PDMS试样的摩擦因数.当摩擦副处于混合润滑状态时

试样表面粗糙度有一个最优值范围

在该范围内织构化的试样具有最优的摩擦性能

如在滑行速度为1 mm/s、织构面积率为10.4%的情况下

粗糙度为230 nm的试样比粗糙度为20、280和360 nm的试样具有更低的摩擦因数.

Abstract

To investigate the frictional properties of textured polydimethylsiloxane(PDMS)surfaces with different roughness

the textures are created on PDMS surfaces with different roughness

and friction tests are performed on a ball-on-disk tribometer

which consists of a rotating PDMS disk sliding under a stationary GCr15 bearing steel ball

and the lubricant is made of glycerol(volume fraction 60%)and deionized water. The results show that at low speed

surface texture enables to increase the friction coefficient of smooth PDMS disk while decrease that of rough one. Moreover

there is an optimal roughness value range of the textured PDMS species under the mixed lubrication

and the best frictional property appears in this range. For example

when the sliding speed is 1 mm/s and the dimple ratio is 10.4%

the sample with roughness amplitude 230 nm achieves a lower friction coefficient than those with roughness amplitude 20

280 or 360 nm.

关键词

Keywords

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