碳纖維表面的摩擦磨損性能

  相互接觸的兩個碳(C)纖維板要進行相對運動時，需要克服一定的阻力，這個阻力就是兩碳纖維板之間的摩擦力。如果不考慮（consider)表面粗糙(cū cāo)度帶來的阻力，則摩擦力來源于碳纖維板表面原子之間的吸附、碳纖維板表面的變形以及表面磨損（零部件失效的一種基本類型）。衡量兩個碳纖維板之間摩擦性能的參數為摩擦系數，其定義為：μ=F/W

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   碳(C)纖維板摩擦過程(guò chéng)中存在的物質從碳纖維板表面掉落的現象，稱為磨損（零部件失效的一種基本類型）。碳纖維生產傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。磨損與接觸面之間的吸附、摩擦特征有關，也與所處的周圍環境有關，當周圍環境為腐化侵蝕 性介質(起決定作用的物質)時，磨損速度更大。
 

  碳(C)纖維材料(Material)與各種物質之間的摩擦系數在0.3左右，雖然比比較高，但是碳纖維材料不需要潤滑油(Lubricating oil)，能耐加壓下的滑動接觸，不僅被廣泛(extensive)用做潤滑劑（作用：能減少或避免摩擦磨損），而且可以制成軸承(bearing)或旋轉翼等部件形態（pattern)，在現代
工業中發揮(表現出內在的能力)重要作用。

  金剛石具有優良的摩擦磨損（零部件失效的一種基本類型）性能，其摩擦系數僅為0.07，金剛石粉被廣泛(extensive)用做拋光（polishing）、研磨材料(Material)，隨著CVD金剛石膜技術的進步，金剛石制品優良的摩擦性能必將獲得更多的應用。碳纖維生產具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
  類金剛石膜是目前得到廣泛(extensive)關注的一類具有優異摩擦學性能的薄膜（薄而軟的透明薄片）。沒有加潤滑劑（作用：能減少或避免摩擦磨損）的類金剛石膜在不銹鋼(不銹耐酸鋼)上的摩擦系數與加有潤滑劑的不銹鋼一不銹鋼的摩擦系數幾乎一樣。在真空中，a-C：H的
摩擦系數只有0.01。

  摩擦磨損（零部件失效的一種基本類型）性能與所在的環境密切相關。a-C：H薄膜（薄而軟的透明薄片）在真空或干燥環境下的摩擦系數小于0.05，但是在濕度特別大的環境中其摩擦系數可以上升到0.1～0.15。