碳纤维表面的摩擦磨损性能

  相互接触的两个碳(C)纤维板要进行相对运动时，需要克服一定的阻力，这个阻力就是两碳纤维板之间的摩擦力。如果不考虑（consider)表面粗糙(cū cāo)度带来的阻力，则摩擦力来源于碳纤维板表面原子之间的吸附、碳纤维板表面的变形以及表面磨损（零部件失效的一种基本类型）。衡量两个碳纤维板之间摩擦性能的参数为摩擦系数，其定义为：μ=F/W

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   碳(C)纤维板摩擦过程(guò chéng)中存在的物质从碳纤维板表面掉落的现象，称为磨损（零部件失效的一种基本类型）。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。磨损与接触面之间的吸附、摩擦特征有关，也与所处的周围环境有关，当周围环境为腐化侵蚀 性介质(起决定作用的物质)时，磨损速度更大。
 

  碳(C)纤维材料(Material)与各种物质之间的摩擦系数在0.3左右，虽然比比较高，但是碳纤维材料不需要润滑油(Lubricating oil)，能耐加压下的滑动接触，不仅被广泛(extensive)用做润滑剂（作用：能减少或避免摩擦磨损），而且可以制成轴承(bearing)或旋转翼等部件形态（pattern)，在现代
工业中发挥(表现出内在的能力)重要作用。

  金刚石具有优良的摩擦磨损（零部件失效的一种基本类型）性能，其摩擦系数仅为0.07，金刚石粉被广泛(extensive)用做抛光（polishing）、研磨材料(Material)，随着CVD金刚石膜技术的进步，金刚石制品优良的摩擦性能必将获得更多的应用。碳纤维生产具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。
  类金刚石膜是目前得到广泛(extensive)关注的一类具有优异摩擦学性能的薄膜（薄而软的透明薄片）。没有加润滑剂（作用：能减少或避免摩擦磨损）的类金刚石膜在不锈钢(不锈耐酸钢)上的摩擦系数与加有润滑剂的不锈钢一不锈钢的摩擦系数几乎一样。在真空中，a-C：H的
摩擦系数只有0.01。

  摩擦磨损（零部件失效的一种基本类型）性能与所在的环境密切相关。a-C：H薄膜（薄而软的透明薄片）在真空或干燥环境下的摩擦系数小于0.05，但是在湿度特别大的环境中其摩擦系数可以上升到0.1～0.15。