具体描述
《摩擦学原理与应用》 图书简介 《摩擦学原理与应用》 是一部全面深入探讨摩擦、润滑与磨损这一跨学科领域的权威著作。本书旨在为材料科学家、机械工程师、摩擦学家以及对表面科学感兴趣的研究人员提供一个既有坚实的理论基础，又紧密结合前沿工程实践的综合性参考平台。 本书结构严谨，内容翔实，覆盖了从微观接触机制到宏观系统性能评估的完整知识体系。全书共分八个主要部分，力求在理论深度和工程实用性之间取得完美的平衡。 --- 第一部分：摩擦学的基本概念与历史沿革 本部分奠定了整个学科的理论基石。我们首先追溯了摩擦学概念的起源与发展，重点解析了库仑、阿蒙顿等早期奠基人的贡献，并梳理了现代摩擦学理论的演变脉络，从经验主义阶段过渡到基于物理化学和材料科学的定量分析阶段。 关键章节包括： 接触力学基础： 详细介绍了线接触、点接触的赫兹理论（Hertzian contact theory）及其在实际应用中的修正与局限性。深入探讨了真实接触面积的计算模型，包括非弹性、塑性变形下的接触行为。 摩擦的本质： 探讨了静摩擦与动摩擦的微观机制，解析了剪切、粘附、犁沟等多种驱动因素。特别关注了电荷转移、范德华力在不同尺度摩擦行为中的作用。 表面形貌与粗糙度的量化： 阐述了表面形貌参数（如$R_a, R_q, S_a$）在描述接触性能中的重要性，并引入了功率谱密度分析法来刻画表面纹理的随机特性。 --- 第二部分：润滑理论与流体动力学 本部分集中于润滑剂在减小摩擦和防止磨损中的关键作用。内容涵盖了润滑理论的经典模型及其在现代工程中的应用。 流体动力润滑（Hydrodynamic Lubrication）： 详细推导并分析了雷诺方程（Reynolds Equation），讨论了侧漏、湍流等修正项对油膜厚度和压力分布的影响。通过大量算例，展示了轴承、齿轮系统中油膜的形成与稳定性分析。 弹性流体润滑（Elastohydrodynamic Lubrication, EHL）： 鉴于现代机械系统（如滚子轴承、凸轮机构）常在极高接触压力下运行，本部分深入探讨了流体粘度随压力变化的现象，并结合弹性力学，解析了EHL膜的厚度、压力峰值及剪切效应。 润滑剂的化学与物理性质： 评述了矿物油、合成油（如酯类、硅油）的基础油特性，并详细分析了极压添加剂（EP）、抗磨添加剂（AW）、抗氧化剂、清净分散剂等各类添加剂的功能及其在油膜中的行为机制。 --- 第三部分：边界润滑与特种润滑 当油膜不足以完全隔离接触表面时，即进入边界润滑或干摩擦状态。本部分着重于界面化学和固体润滑剂的应用。 边界润滑膜的形成： 剖析了极性分子在金属表面的定向吸附过程，以及如何通过形成化学吸附层来降低剪切强度。探讨了表面活性剂在润滑油中的临界胶束浓度与减摩性能的关系。 抗磨剂与极压剂的作用机理： 重点分析了硫-磷-锌（ZDDP）类添加剂在高温高负荷下的反应动力学，以及它们在金属表面生成保护性剪切层（如摩擦聚合物）的过程。 固体润滑材料： 全面介绍了石墨、二硫化钼（MoS2）、氮化硼（h-BN）以及聚合物（如PTFE）在真空、高温或高载荷环境下的应用。讨论了这些材料的层状结构、润滑机理及在高分子复合材料中的分散技术。 --- 第四部分：磨损的分类、机制与分析 磨损是材料损失的宏观表现，其机制复杂多样。本部分对磨损现象进行了系统的分类和深入的机制解析。 磨损类型详解： 磨粒磨损（Abrasive Wear）： 包括单道次和多道次磨损，分析了磨粒尺寸、硬度与基体材料韧性之间的关系。 粘着磨损（Adhesive Wear）： 阐述了表面亲和性、局部冷焊与剪切的循环过程，提出了粘着功的概念。 疲劳磨损（Fatigue Wear）： 探讨了接触应力循环导致的表面微裂纹萌生、扩展与剥落（如滚道剥落、接触疲劳）。 腐蚀磨损（Corrosive Wear）与微动磨损（Fretting）： 结合电化学原理，分析了腐蚀产物对摩擦行为的耦合影响，以及小幅度往复运动引起的疲劳损伤。 磨损的定量评估： 介绍了磨损率（Wear Rate）的测量方法（如质量法、轮廓仪法），并讨论了Archard磨损定律的适用条件和修正模型。 --- 第五部分：表面工程与表面改性技术 本部分聚焦于通过改变材料表面特性来优化摩擦学性能的工程手段。 热处理与化学热处理： 深入分析了渗碳、渗氮、碳氮共渗等工艺如何通过形成硬质表层和优化残余应力来提高抗磨性。 薄膜沉积技术： 详细介绍了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）技术，特别是对类金刚石碳膜（DLC）、氮化钛（TiN）、氮化铬（CrN）等高性能涂层的微结构、内应力与摩擦学性能的关联进行了深入剖析。 表面塑性变形技术： 探讨了滚压、喷丸强化等技术对表面亚表层微观结构（如晶粒细化、残余压应力）的影响，及其对提高接触疲劳寿命的贡献。 --- 第六部分：特种工况下的摩擦学挑战 针对极端工况，本部分提供了前沿的解决方案和分析方法。 真空与空间环境： 讨论了高真空下润滑剂的升华、材料的冷焊问题，以及特种固体润滑材料（如离子晶体、金属间化合物）在太空应用的挑战。 高温与超高温摩擦： 分析了氧化气氛下材料表面的化学反应，以及陶瓷材料（如Si3N4、SiC）在高温下的自润滑行为。 水基润滑与生物摩擦学： 探讨了水作为润滑剂的特性，以及在生物医学领域（如人工关节置换）中对生物相容性材料摩擦磨损性能的要求。 --- 第七部分：测试技术与实验表征 准确的摩擦学性能评估依赖于先进的测试手段。本部分详细介绍了各类摩擦磨损测试设备及数据分析方法。 标准测试设备： 详述了块对面（Block-on-Ring）、四球机（Four-Ball Tester）、销盘机（Pin-on-Disk）等标准仪器的结构、测试模式（恒载荷、恒速度、扫频）及适用范围。 在线监测与表征： 介绍了利用声发射（AE）、阻抗谱（EIS）等技术对摩擦磨损过程进行实时、非破坏性监测的方法。 表面损伤的后处理分析： 重点讲解了扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）在分析磨损表面形貌和化学组分上的应用，以反推磨损机制。 --- 第八部分：摩擦学在关键工程中的应用案例 本部分将理论与实践紧密结合，通过具体的工程实例展示摩擦学知识的应用价值。 汽车动力总成： 分析了活塞环/气缸套、凸轮轴/气门机构的摩擦学优化策略，以及在新能源汽车电机轴承润滑中的特殊要求。 航空航天结构： 探讨了复合材料在飞机结构中的连接摩擦、以及起落架和卫星姿态控制系统中的长寿命润滑技术。 先进制造工艺： 讨论了金属切削、塑性加工（如拉拔、轧制）中润滑剂的选择和影响，以及3D打印零件（增材制造）表面粗糙度对摩擦性能的独特影响。 《摩擦学原理与应用》 不仅是研究者的必备工具书，也是工程师解决实际摩擦、磨损与润滑难题的宝贵指南。本书通过清晰的逻辑结构和丰富的工程实例，为读者构建了一个全面、深入且实用的摩擦学知识体系。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有