导致冰面极低摩擦系数的原因:研究进展及模型分析

摘要

低摩擦系数是冰的重要特性.人们将冰面的低摩擦系数归因于冰表面存在液态水.本文首先综述了液态水产生的三大假说,通过计算证明压力融解和摩擦融解并非冰面具有低摩擦系数的主要原因.通过分析前人结果,进一步明确冰表面存在液态水并非冰面低摩擦系数的唯一原因.提出在冰的表面存在由冰晶和液态水构成的过渡层结构的新模型,指出过渡层中小冰晶在受力切线方向上的水平滑动或者滚动,以及液态水的润滑都是冰面低摩擦系数的原因.