粗糙聚氨酯表面的微接触状态对粘着力及摩擦力的影响

摘要

本文分析粘着弹性接触下,粗糙表面间的微接触状态对粘着力及摩擦力的影响,并与实验结果相对比.蓝宝石球与聚氨酯平面的点接触,因赫兹接触反力与表面力相平衡,粘着力不随外力的改变而变化.粗糙表面与聚氨酯的微接触相当于大量凸球与平面的接触.实验表明粘着力随法向力的增加按对数规律增加.因为载荷较小时,接触点数和接触面积随外力的增加而增加,粘着力增加较快.载荷较大时,较低的凸球间形成的粘着点在卸载时被较高凸球间的接触反力断开,接触点数和实际接触面积随外力增加趋缓,故粘着力增加亦趋于平缓.两表面粘着时相对移动,粘着力越大,切向力也越大,即切向力随接触点的增多而增大.在玻璃与聚氨酯的粘着摩擦试验中,切向力随负法向力的增加按线性规律增加,试验结果与上述理论分析一致.