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目 录1

绪言1

第一章固体表面6

反射电子显微术6

扫描电子显微镜8

X－射线扫描显微分析仪11

电子衍射法12

场发射显微术15

高分辨率电子显微术16

1.晶格的分辨16

2.高聚物分子的观察18

3.裂变碎片形成的轨迹21

波纹（云纹边Moire′Fringe）技术21

表面形貌的美饰24

固体表面的外观26

在空气中的金属表面27

机械加工的表面27

增补28

参考文献29

第二章 尺寸大小和表面结构对固体强度的影响32

玻璃及其他非金属纤维的强度33

生长台阶是应力集中的源泉37

一些非金属须的生长特征和强度性质37

金属须的强度41

表面活性物质对金属强度的效应43

固体的摩擦磨损的含义44

参考文献45

第三章金属的接触48

Ⅰ．尘埃对固体接触的影响48

表面光洁度和颗粒大小的效应50

负荷的效应51

颗粒相对硬度的效应53

颗粒污染的效应53

Ⅱ．电流对金属接触的影响54

Ⅲ．贵金属的摩擦与导电性及加工硬化表面层的效应57

金的表面58

铂60

银和钯61

Ⅳ．贱金属的摩擦与导电性氧化物层的效应61

铟和锡61

铅62

铝63

铜64

钢65

铬68

异类金属69

氧化物膜对金属摩擦的效应70

结论72

参考文献73

第四章金属摩擦的机理：综合应力与表面污染的74

作用74

切向力在金属物体接触中的效应78

方法79

位移80

接触导电率82

位移的可逆性85

润滑剂膜的效应89

切向力在弹性地加载的物体上的效应90

宏观滑动95

结点生长的基本公式97

宏观滑动的条件99

粘—滑运动103

弹性地加载表面的摩擦系数105

扩展表面间的摩擦107

加工硬化及延展性109

结论110

参考文献112

第五章洁净金属的粘着115

仪器116

彻底地净化对摩擦与粘着的效应118

粘着力与切向力的关系119

在升高温度下的粘着：延展性的效应125

开始产生强力粘着时的温度128

大型的模拟结点的性状129

金属在空气中的粘着131

金属粘着的一般机理133

结论136

参考文献137

第六章在机械加工过程中的金属转移139

从铁锤上的转移139

从钳子和夹子上的转移140

从螺丝刀及扳手上的转移141

从刀头上的转移143

从麻花钻上的转移145

从铆机上的转移145

向非金属材料上的转移146

金属转移的意义146

结论148

参考文献148

第七章脆性固体的摩擦和粘着150

岩盐的摩擦151

岩盐的变形性质151

在压缩状态时的应力—应变曲线155

岩盐的压痕硬度157

摩擦轨道的塑性变形158

岩盐的粘着160

摩擦、变形和粘着161

其他脆性材料的摩擦163

参考文献164

第八章冰及固态氪的摩擦、粘着和变形性质166

Ⅰ．冰的粘着和强度性质166

粘着的测量167

初步试验：残余应力与剪速167

冰对洁净金属表面的粘着169

冰中的蠕变170

表面沾染在不锈钢上的效应171

对高聚物的粘着173

溶解盐类在冰的粘着上的效应175

冰对金属和塑料的粘着178

Ⅱ．冰的摩擦179

冰的摩擦与粘着182

Ⅲ．固体氪的摩擦与变形183

摩擦结果184

硬度185

摩擦与剪切强度187

固态氪的摩擦性状187

参考文献188

雪橇在雪和冰上的静摩擦190

第九章雪橇在雪和冰上的摩擦190

在雪和冰上的动摩擦193

用雪橇作滑雪实验194

硬度随温度及速度的变化195

接触角及润湿的影响198

结论200

参考文献201

第十章金刚石的变形与摩擦202

金刚石的表面能203

球形压头使金刚石产生的变形205

在冲击下裂纹的形成——温度和反复冲击的效应207

在滑动中形成裂纹的临界负荷208

金刚石中的塑性流动211

金刚石在空气中的摩擦和表面损坏214

定向作用的效应216

金刚石在真空中在低负荷下的摩擦219

金刚石在空气中在较高负荷下的摩擦和表面损坏220

金刚石的磨损和磨蚀224

金刚石在玻璃上的滑动226

在极高速度下金属在金刚石上的滑动230

金刚石的摩擦与磨损233

参考文献234

结构和变形性质237

第十一章层状结构固体的摩擦237

Ⅰ．石墨237

石墨在空气中的摩擦和变形238

洁净的石墨在室温及高温下的摩擦239

表面膜对石墨的摩擦的影响241

石墨的摩擦机理243

Ⅱ．氮化硼244

氮化硼在空气中的摩擦245

脱气氮化硼的摩擦246

Ⅲ．二硫化钼248

MoS2在真空中的摩擦249

蒸汽对MoS2的摩擦的影响249

MoS2在空气中的摩擦249

MoS2的摩擦机理250

Ⅳ．云母251

云母在空气中的摩擦252

云母和滑石255

层状结构固体的摩擦性质256

参考文献257

第十二章层状结构固体的润滑膜259

Ⅰ．层结构固体覆盖薄膜的性状259

摩擦结果260

石墨260

表面的电子衍射和显微研究260

二硫化钼263

氮化硼263

氮化硼及石墨膜265

滑石265

摩擦轨痕267

擦涂层的作用267

Ⅱ．化学生成膜268

钼及铀268

气相生成的层结构膜的作用269

铬及碳化钨269

钛269

硼269

参考文献270

第十三章聚合物材料的摩擦和变形272

界面的剪切强度272

温度的效应274

聚四氟乙烯的摩擦274

聚四氟乙烯轴承277

负荷在聚合物摩擦上的效应278

A随W变化的实验研究281

说明接触面积随负荷变化的理论模型283

聚合物的变形性质和摩擦287

聚合物的变形289

曲率的效应290

面积测量与摩擦结果的关联291

加荷时间的效应295

定向效应296

静电效应298

高速下的摩擦298

聚合物在滑动中的表面损坏299

聚合物摩擦的机理302

参考文献303

第十四章弹性固体的摩擦306

Ⅰ．木材的摩擦307

吸水作用309

钢和聚四氟乙烯在湿胶枞木上的摩擦310

木材的变形313

硬球体在湿胶枞木上滚动314

在湿木材上的滞后损耗316

滚动摩擦的观测值及计算值间的定量关系317

滑动中的界面粘附作用319

在“干”木材上（含水量少于30％）的滑动与滚动320

滚动摩擦320

滑动摩擦：钢表面321

滑动摩擦：聚四氟乙烯表面322

铁梨木的摩擦323

在干木材上的润滑滑动323

木材在制纸浆时的变形与破碎325

木材的摩擦机理326

Ⅱ．橡胶在有润滑时的摩擦327

圆锥形滑块的摩擦329

在有润滑的滑动中的剪切项331

润滑膜的功效与滞后损耗332

以较高速度在湿橡胶上的滑动334

轮胎在湿路面上的打滑336

路面凸体的性质337

过热与自由滚动摩擦338

一些轮胎的使用试验341

轮胎的滞后作用与磨损342

橡胶摩擦的粘附项343

弹性固体的摩擦343

参考文献344

第十五章滚动摩擦的机理346

Ⅰ．金属在塑性范围内的滚动347

仪器347

第一个穿程349

滚道的变形351

在滚道上的反复穿程353

平衡状态355

Ⅱ．金属在弹性范围内的滚动357

金属球在金属球上的滚动361

无界面滑移的滚动361

经多次穿程后的平衡滚动状态364

Ⅲ．在弹性与粘弹性材料上的滚动365

每单位滚动距离的弹性输入能量366

雷诺氏滑移371

球体在平橡胶板上的滚动374

希思科特滑移375

滚动中的滞后损耗378

布契和福罗姆以及阿泰克等的分析385

Ⅳ．金属在滚动中的滞后损耗387

滞后损耗随应变的变化390

滚动金属间的表面相互作用392

球与滚子轴承的摩擦393

参考文献393

第十六章固体的硬度396

绪言396

Ⅰ．金属的压痕硬度396

金属在单轴向拉伸或压缩作用下的变形性能397

恒屈服应力材料的压痕399

恒屈服应力材料的维氏硬度400

几何相似性原理401

显微硬度的测量402

可加工硬化材料的维氏硬度405

洛氏硬度试验中的圆锥形压头406

布氏硬度的测量407

压痕周围的变形410

硬度压痕的弹性恢复416

Ⅱ．金属的压痕硬度与蠕变417

温度效应419

短加荷时间的效应420

Ⅲ．固体的划痕硬度422

非金属的压痕、摩擦和划痕422

金属的划痕硬度425

固体的莫氏硬度与压痕硬度之间的关系427

金属与非金属的硬度428

参考文献429

第十七章固体的磨损431

磨损定律431

负荷效应：轻度和严重的磨损431

严重磨损中结点的剪切433

初生的磨屑特征435

严重磨损中的磨损和转移437

轻度磨损中的磨损和转移439

环境效应440

速度效应442

磨料磨损443

机械打磨及抛光表面的特征447

参考文献449

磨损与磨料磨损449

第十八章边界润滑作用452

金属的边界润滑作用452

温度效应454

单分子润滑剂膜的摩擦、寿命与润湿性457

单分子层的磨损460

高聚物的边界润滑作用460

纱线润滑中的流体动力因素463

因次分析465

速度、粘度和初始张力的效应466

骨节的润滑468

混合润滑470

参考文献472

第十九章润滑剂单分子层的结构与性质474

Ⅰ．吸附单分子层的结构和定向作用474

在银及铂上的长链脂肪酸474

加热的效应477

长链胺类和醇类478

全氟化的长链化合物478

在活性金属上的长链脂肪酸478

在银单晶上的长链脂肪酸480

结构和定向作用482

Ⅱ．吸附单分子层的织构483

Ⅲ．润湿与接触角486

Ⅳ．硬脂酸钙单分子层的剪切强度488

Ⅴ．单分子层的摩擦与电阻491

参考文献494

第二十章 光滑表面的粘着与表面能496

Ⅰ．粘着作用的热力学：粘着剂的作用496

Ⅱ．分子平滑表面的粘着501

Ⅲ．云母的表面能503

Ⅳ．表面能的计算509

Ⅴ．表面力的作用范围511

增补524

参考文献524

高温炉528

第二十一章 固体在高温下的机械性质与摩擦性质528

Ⅰ．耐火金属的抗拉性能529

（a）多晶体试样529

抗拉强度测定仪与试样529

温度对极限抗拉强度（U.T.S.）的影响530

温度对屈服应力的效应531

温度对断裂伸长率的效应533

变形与断裂的形式534

（b）单晶体536

Ⅱ．耐火材料的硬度539

测量硬度的仪器539

硬度随温度的变化543

变形的形式544

Ⅲ．固体在高温下的摩擦性质547

多晶耐火固体的摩擦548

耐火固体单晶体的摩擦551

耐火固体的摩擦机理552

参考文献553

第二十二章 在极高速度下的摩擦555

Ⅰ．实验技术556

减速技术557

冲击技术560

铜562

Ⅱ．在高速下金属的摩擦与磨损562

铋566

钨573

其它金属573

Ⅲ．金属的滑动机理575

表面温升和熔融575

摩擦与磨损579

Ⅳ．非金属的滑动583

玻璃583

高聚物（橡胶、聚四氟乙烯、尼龙）586

结论589

参考文献590

第二十三章 超音速液体撞击下固体的变形592

高速液体射流的产生593

硬高聚物的变形597

环形裂纹598

环形裂纹外围的区域598

变形机理600

多次撞击对高聚物变形的效应601

沿某一角度的撞击601

软高聚物及合成橡胶的变形605

金属的变形606

玻璃态固体的变形及应力波的破坏效应607

在液体撞击中产生的压力610

表面结构对强度性质的影响610

在低速下多次撞击的试验614

聚甲基丙烯酸酯的蚀损615

金属的变形616

脆性固体的断裂：裂纹的扩展618

结论619

参考文献620

第二十四章 滑动与滚动摩擦的一些早期研究工作622

Ⅰ．滑动摩擦622

Ⅱ．滚动摩擦633

参考文献638