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摩擦與潤滑技術(shù)的“陰陽說”

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馬克思主義矛盾論提出同一性和斗爭性是矛盾的兩種基本屬性,他們既相互依存又相互排斥,而中國古代哲學(xué)在馬克思主義之前就提出了“陰陽”,它包含了矛盾論,具有統(tǒng)一、對立和互化的三個特點。這一理論可以應(yīng)用于摩擦與潤滑。摩擦與潤滑就是相互分離、相互排斥卻又相互依存互為存在。

摩擦是指兩個互相接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時,就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力的現(xiàn)象,這種力叫做摩擦力。

摩擦過程往往伴隨著發(fā)熱,這是由于摩擦的過程實質(zhì)上是相互摩擦的物體表面分子相互碰撞的過程,由于分子間的碰撞極為頻繁,而撞擊的方向又是隨機的,因此,原本的定向動能最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)則運動動能,從而導(dǎo)致相互摩擦的物體表面在宏觀上表現(xiàn)為內(nèi)能增大,溫度升高。

實際生活中很多地方都用到了摩擦生熱,例如,傳說在一萬多年前,我們的祖先燧人氏在燧明國就發(fā)明了鉆木取火,開啟了華夏文明的起源。不得不驚嘆古人的智慧。

PS:寒冷的冬天我們兩只手通過相互摩擦產(chǎn)熱取暖,但是友情提示,兩只手摩擦后不要聞呦!?。。ㄓ绕涫鞘直衬Σ粒?,請控制住自己的好奇心。

摩擦力是阻礙兩個接觸物體相互運動的力,所以我們可以利用這個原理實現(xiàn)一些便利,運動員經(jīng)常使用的“鎂粉”,可以吸去運動員手心的汗水同時增加手掌與器械之間的摩擦力,提高安全系數(shù)。

利用一些材料的耐磨損、摩擦系數(shù)高的特點將其應(yīng)用于運動機械的制動領(lǐng)域。如NAO材料,通過將一些礦物纖維、陶瓷或其他耐高溫特性的有機纖維來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石棉纖維,具有環(huán)保性、配方較簡單、制動噪聲小、摩擦系數(shù)穩(wěn)定等特征。

但是在冶金、化工、建材及航空航天等各個工業(yè)部門中,許多機器及零件由于摩擦磨損失效,造成了材料、能源及人力的浪費。

為了減小摩擦,潤滑隨之產(chǎn)生。潤滑,通過改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低摩擦阻力、減緩磨損的技術(shù)措施。一般通過潤滑劑來達(dá)到潤滑的目的。

根據(jù)潤滑劑的不同可以將潤滑分為流體潤滑、固體潤滑、半固體潤滑。根據(jù)摩擦副之間的狀態(tài)分為邊界潤滑、混合潤滑及流體潤滑。邊界潤滑是指通過兩個接觸物體間存在邊界膜將兩個物體分開的狀態(tài),而流體潤滑是指兩個相對運動物體間有流體存在將接觸面隔開的狀態(tài),混合潤滑是指介于邊界潤滑與流體潤滑之間的一種潤滑狀態(tài)。摩擦系數(shù)與潤滑膜厚度關(guān)系通常使用Stribeck曲線表示。

中國在潤滑領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展,研究發(fā)現(xiàn)超滑不僅數(shù)量級的降低了能量消耗,而且明顯降低了磨損和摩擦噪聲。其次是薄膜潤滑,它處于邊界潤滑與流體潤滑之間的一種潤滑狀態(tài),在摩擦過程中液體分子有序排列形成有序液體膜實現(xiàn)潤滑。

目前摩擦學(xué)的發(fā)展突飛猛進(jìn),有關(guān)于摩擦與潤滑的理論技術(shù)一直在不斷更新,摩擦與潤滑技術(shù)今后會在航天航空、汽車等領(lǐng)域擁有更廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn):溫詩鑄, 黃平. 摩擦學(xué)原理 第4版[M]. 清華大學(xué)出版社, 2012.

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