干摩擦条件下天然橡胶／钢的磨损机理研究

采用FALEX试验机考察了20^#钢／天然橡胶在干摩擦条件下的磨损机理。用扫描电子显微镜分析了20^#钢和橡胶磨损表面形貌。用X射线光电子能谱仪分析了金属和橡胶磨损表面元素的含量及化学状态，用镜面全反射傅立叶红外光谱仪分析了橡胶磨损表面官能团的变化。结果表明，20^#钢／天然橡胶摩擦副发生了粘着磨损，其磨损机制为：金属及金属氧化物与天然橡胶分子自由基在摩擦表面发生反应；在亚表层以金属与大分子自由基的反应为主，主要产物为含有Fe-C的金属－聚合物；金属本身发生氧化，主要产物为Fe2O3,FeO和Fe3O4，而在亚表层的主要产物以FeO为主，表面膜可能通过化学键、静电作用力和分子间的范德华力与金属基体相结合。