砂纸由粘在纸或布的一面的磨料颗粒组成。颗粒可以使用各种研磨材料，如石榴石、碳化硅、氧化铝和金刚石。砂纸被广泛地应用于各种工业部门，在木材、金属和干墙上形成特定的表面处理。它们经常在由手工或电动工具施加的高压接触下工作。
砂纸的有效性通常由其在不同条件下的磨损性能决定。粒度，即嵌入砂纸中的磨料颗粒的大小，决定了被打磨材料的磨损率和划痕大小。粒度较高的砂纸的颗粒较小，因此砂纸的打磨速度较低，表面效果较好。粒度相同但由不同材料制成的砂纸在干燥或潮湿条件下会有不一样的表现。需要进行可靠的摩擦学评估，以确保制造的砂纸具有预期的磨料行为。这些评估使用户能够以受控和监测的方式定量比较不同类型的砂纸的磨损行为，以便为目标应用选择最佳候选产品。
通过 NANOVEA T100 摩擦磨损试验机评估了两种砂纸的摩擦系数 (COF) 和磨损性能。使用440不锈钢球作为计数器材料。每次磨损测试后使用 NANOVEA 检查球磨损痕迹 3D 非接触式光学轮廓仪 以确保精确的体积损失测量。
请注意，为了进行比较研究，我们选择了440不锈钢球作为反面材料，但任何固体材料都可以被替代，以模拟不同的应用条件。
图1为干、湿环境条件下砂纸1和砂纸2的COF比较。在干燥条件下，砂纸1的COF在测试开始时为0.4，随后逐渐下降并稳定在0.3。在潮湿条件下，该样品的平均COF较低，为0.27。相比之下，样品2的COF结果显示干COF为0.27，湿COF为~ 0.37。
请注意，所有COF图的数据中的振荡是由球在粗糙的砂纸表面的滑动运动产生的振动造成的。
图1: 磨损测试期间COF的演变。
图2总结了磨损疤痕的分析结果。磨损疤痕是用光学显微镜和NANOVEA 3D非接触式光学轮廓仪测量的。图3和图4比较了SS440球在砂纸1和2（湿和干条件）上的磨损试验后的磨损疤痕。如图4所示，NANOVEA光学轮廓仪精确地捕获了四个球的表面形貌及其各自的磨损痕迹，然后用NANOVEA Mountains高级分析软件进行处理，以计算出体积损失和磨损率。在球的显微镜和剖面图上可以看到，与其他球相比，用于砂纸1（干）测试的球表现出较大的扁平磨损痕，体积损失为0.313 毫米3.相比之下，砂纸1（湿）的体积损失为0.131 毫米3.对于砂纸2（干燥），体积损失为0.163 毫米3 而对于砂纸2（湿），体积损失增加到0.237 毫米3.
此外，值得注意的是，COF对砂纸的磨损性能起着重要作用。砂纸1在干燥条件下表现出较高的COF，导致试验中使用的SS440球的磨蚀率较高。相比之下，砂纸2在湿润条件下的COF较高，导致了较高的磨损率。测量后的砂纸的磨损痕迹显示在图5中。
砂纸 1 和砂纸 2 均声称可在干燥和潮湿环境中使用。然而，它们在干燥和潮湿条件下表现出显着不同的耐磨性能。纳诺维娅 摩擦计 提供良好控制的可量化和可靠的磨损评估功能，确保可重复的磨损评估。此外，原位 COF 测量功能使用户能够将磨损过程的不同阶段与 COF 的演变联系起来，这对于提高对砂纸磨损机制和摩擦学特性的基本了解至关重要
图2: 在不同条件下，球的磨损疤痕体积和平均COF。
图3: 测试后的球的磨损疤痕。
图4: 球上磨损疤痕的三维形态。
图5: 在不同条件下，砂纸上的磨损痕迹。
在这项研究中，对两种相同粒度的砂纸在干燥和潮湿条件下的磨蚀性能进行了评估。砂纸的使用条件对工作性能的有效性起着关键作用。砂纸1在干燥条件下拥有明显更好的磨蚀行为，而砂纸2在潮湿条件下表现更好。在评估磨蚀性能时，打磨过程中的摩擦力是一个重要的考虑因素。NANOVEA光学轮廓仪精确地测量任何表面的三维形态，如球上的磨损疤痕，确保在本研究中对砂纸的磨损性能进行可靠的评估。NANOVEA摩擦仪在磨损测试期间就地测量摩擦系数，提供了对磨损过程不同阶段的洞察力。它还使用符合ISO和ASTM标准的旋转和线性模式提供可重复的磨损和摩擦测试，并在一个预集成系统中提供可选的高温磨损和润滑模块。这种无可比拟的范围使用户可以模拟球轴承不同的恶劣工作环境，包括高应力、磨损和高温等。它还提供了一个理想的工具来定量评估卓越的耐磨材料在高负荷下的摩擦学行为。
摩擦损失约占柴油机燃料中总能量的10%。[1].40-55%的摩擦损失来自于动力缸系统。通过更好地了解动力缸系统中发生的摩擦学相互作用，可以减少摩擦造成的能量损失。
动力缸系统中的摩擦损失有很大一部分源于活塞裙部和气缸套之间的接触。由于现实生活中发动机的力、温度和速度不断变化，活塞裙部、润滑油和气缸接口之间的相互作用相当复杂。优化每个因素是获得最佳发动机性能的关键。这项研究的重点是复制造成摩擦力和活塞裙部-润滑油-气缸套（P-L-C）界面磨损的机制。
动力缸系统和活塞裙边-润滑油-缸套界面示意图。
[1] Bai, Dongfang.内燃机活塞裙部润滑的建模。Diss.麻省理工学院, 2012
机油是一种为其应用而精心设计的润滑剂。除了基础油之外，还添加了清洁剂、分散剂、粘度改进剂（VI）、抗磨损/抗摩擦剂和缓蚀剂等添加剂，以提高其性能。这些添加剂影响油在不同操作条件下的表现。油的行为会影响P-L-C界面，并决定是否发生金属-金属接触的显著磨损或流体动力润滑（极少磨损）。
如果不将该地区与外部变量隔离，就很难理解P-L-C接口。用能代表其现实应用的条件来模拟该事件更为实际。该 NANOVEA 摩擦仪 非常适合此目的。配备多个力传感器、深度传感器、逐滴润滑模块和线性往复平台， NANOVEA T2000能够密切模拟发动机组内发生的事件，并获得宝贵的数据，以更好地了解P-L-C接口。
NANOVEA T2000摩擦仪的液体模块
逐滴模块对这项研究至关重要。由于活塞可以以非常快的速度运动（超过3000转/分），因此很难通过浸没样品来形成一层润滑油薄膜。为了解决这个问题，逐滴模块能够持续地在活塞裙部表面施加恒定数量的润滑剂。
新润滑油的应用也消除了脱落的磨损污染物对润滑油性能的影响。
NANOVEA T2000
高负荷摩擦仪
测量目标
本报告将研究活塞裙部-润滑油-缸套的界面。这些界面将通过进行线性往复磨损试验和逐滴润滑油模块进行复制。
润滑剂将在室温和加热条件下使用，以比较冷启动和最佳操作条件。将观察COF和磨损率，以更好地了解界面在实际应用中的表现。
测试参数
负载 ............................100 N
测试时间 ............................30分钟
速度 ............................2000转/分
AMPLITUDE ............................10毫米
总距离 ............................1200 m
涂层 ............................钼-石墨
销材料 ............................铝合金 5052
针孔直径 ............................10毫米
润滑油 ............................机油（10W-30）
流动速度 ............................60 mL/min
温度 ............................室温和90°C
在这个实验中，使用了A5052作为反面材料。虽然发动机缸体通常是由A356等铸铝制成的，但A5052的机械性能与A356相似，适合这种模拟测试[2]。
在测试条件下，显著的磨损是
在室温下在活塞裙部观察到的
与90°C时相比。在样品上看到的深深的划痕表明，在整个测试过程中，静态材料和活塞裙部之间经常发生接触。室温下的高粘度可能限制了油完全填满接口处的空隙并产生金属-金属接触。在更高的温度下，油变稀，能够在销和活塞之间流动。因此，在较高温度下观察到的磨损明显减少。图5显示，磨损疤痕的一侧明显比另一侧磨损得少。这很可能是由于出油口的位置。一边的润滑油膜厚度比另一边的厚，造成了不均匀的磨损。
[2] "5052铝与356.0铝。"MakeItFrom.com, makeitfrom.com/compare/5052-O-Aluminum/A356.0-SG70B-A13560-Cast-Aluminum
表1: 活塞的润滑磨损试验结果。
图1: 常温油品磨损试验的COF图A原始曲线B高通过率C低通过率。
图2: 90°C耐磨油测试的COF图A原始轮廓B高通过C低通过。
图3: 来自RT机油磨损试验的磨损痕的光学图像。
图4: 来自RT机油磨损试验的磨损疤痕的孔洞分析量。
图5: 来自RT机油磨损测试的磨损疤痕的轮廓测量扫描。
图6: 来自90°C机油磨损试验的磨损痕的光学图像
图7: 来自90°C机油磨损试验的磨损疤痕的孔洞分析量。
图8: 来自90°C机油磨损试验的磨损痕的轮廓测量扫描。
在一个活塞上进行了润滑的线性往复磨损测试，以模拟在一台机器上发生的事件。
现实生活中运行的发动机。活塞裙部-润滑油-气缸套界面对发动机的运行至关重要。界面上的润滑油厚度对活塞裙部和气缸套之间的摩擦或磨损造成的能量损失负责。为了优化发动机，油膜厚度必须尽可能薄，而不允许活塞裙部和气缸套接触。然而，挑战在于温度、速度和力的变化将如何影响P-L-C界面。
NANOVEA T2000摩擦仪具有广泛的载荷（高达2000 N）和速度（高达15000 rpm），能够模拟发动机中可能存在的不同条件。未来可能的研究课题包括P-L-C接口在不同的恒定载荷、振荡载荷、润滑油温度、速度和润滑油应用方法下的表现。这些参数可以很容易地通过NANOVEA T2000摩擦仪进行调整，从而对活塞裙部-润滑油-缸套界面的机制有一个全面的了解。
介绍。
当应用润滑来减少运动表面的磨损/摩擦时，界面上的润滑接触可以从几种制度中转变，如边界润滑、混合润滑和流体动力润滑。液膜的厚度在这一过程中起着重要作用，主要由液体粘度、界面上施加的载荷和两个表面之间的相对速度决定。润滑制度对摩擦的反应表现在所谓的Stribeck[1-4]曲线上。
在这项研究中，我们首次展示了测量连续斯特里贝克曲线的能力。使用 Nanovea 摩擦仪 先进的无级调速，从15000到0.01rpm，10分钟内软件直接提供完整的Stribeck曲线。简单的初始设置仅需要用户选择指数斜坡模式并输入初始和最终速度，而不必执行多次测试或以不同的速度编写逐步程序，从而需要传统 Stribeck 曲线测量的数据拼接。这一进步在整个润滑剂状态评估过程中提供了精确的数据，并大大减少了时间和成本。该测试显示了在不同工业工程应用中的巨大潜力。
测试眼药水解决方案的重要性
测量目标
在这项研究中，使用Nanovea T50摩擦仪上的针盘设置测量了三种不同的润滑性眼药水的摩擦系数（COF）。
测试过程和程序
一个直径为6毫米的氧化铝制成的球面针被应用于玻璃载玻片上，每个眼药水作为两个表面之间的润滑剂。所有实验中使用的测试参数总结在下面的表1中。
结果和讨论
测试的三种不同眼药水的最大、最小和平均摩擦系数值列于表2。图2-4描述了每种眼药水的COF与转数的关系。每次测试中的COF在整个测试的大部分时间内保持相对稳定。样品A的平均COF最低，表明它具有最佳的润滑性能。
总结
在这项研究中，我们展示了Nanovea T50摩擦仪测量三种滴眼液的摩擦系数的能力。基于这些数值，我们表明样品A的摩擦系数较低，因此与其他两个样品相比，表现出更好的润滑性。
纳诺瓦 摩擦计 使用符合 ISO 和 ASTM 的旋转和线性模块提供精确且可重复的磨损和摩擦测试。它还在一个预集成系统中提供可选的高温磨损、润滑和摩擦腐蚀模块。这种多功能性使用户能够更好地模拟真实的应用环境，并提高对各种材料的磨损机制和摩擦学特性的基本了解。
刷子是世界上最基本和最广泛使用的工具之一。它们可以用来清除材料（牙刷、考古刷、台式研磨机刷），应用材料（油漆刷、化妆刷、镀金刷），梳理丝线，或添加图案。由于其上的机械和研磨力，刷子在适度使用后不断地要被更换。例如，牙刷头应每三至四个月更换一次，因为反复使用会造成磨损。把牙刷纤维丝弄得太硬，有可能磨损真正的牙齿，而不是软斑。使牙刷纤维太软会使牙刷更快地失去其形状。了解牙刷的弯曲变化，以及在不同负载条件下纤维丝的磨损和整体形状的变化，对于设计能更好地实现其应用的牙刷是必要的。
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