-120 北京科技大学学报 2001年第2期 L=10mm,R=20 mm,pmem 1 MPa,E=20 MPa, 的f值(0.170.20).由图3可看出，对于PVA- p'=23.6N,D=0.5 H/316LS.S.摩擦副，在重载荷下，摩擦因数值几 乎都要小于低载荷状态下时的值；而对于PVA一 2实验结果与分析 H/PVA-H软垫摩擦副，结果正相反，即低载荷 2.1摩擦因数 时，润滑性能优于高载荷状态.前者可能是由于 与纯粹的透明质酸溶液相比较，可以发现 混合润滑机制起重要的作用，重载改善了摩擦 在不同的润滑剂中，对应最佳的摩擦学参数的 副接触表面的几何形状的适应性(Conformity), 透明质酸的浓度范围发生了变化，如图3所示. 提高了润滑性能：而后者可能是轻载情况下，在 在复合人工滑液中，透明质酸的最佳浓度为 软垫/软垫的摩擦副间，PVA-H材料表面形成有 0.3~0.5g·dL,而在纯粹的透明质酸溶液中，透 效的吸附膜，因而其摩擦因数较小，在重载情况 明质酸的最佳浓度为0.50.8gdL.这表明，所 下，这种吸附膜可能被破坏了，损害了润滑性 加人的y-球蛋白和La-DPPC提高了透明质酸 能.由此推断，它们均为混合润滑机制，但液膜 的润滑作用.复合人工滑液在高载时的摩擦因 润滑与边界润滑的比重，即2种润滑在混合润 数比低载时的摩擦因数要小，尤其对于PVA- 滑中占的份量不同，而对于软垫摩擦副(PVA- H/316LS.S摩擦副，这表明y-球蛋白和La- H/PVA-H),其材料的特性可能更有利于液膜润 DPPC在高载时起着重要的润滑作用. 滑的形成. 0.30(a) 0.34@复合人工滑液 ■载荷50N 0.25 □载荷160N 1 0.30 0.20 0.26 2.° 0.15 0.10 0.22 3 0.05 4 0.18 0 00.20.40.60.81.01.21.4 1.6 2 3 4 5* 6 (b)透明质酸溶液 .0.20「 (b) 载荷50N 0.38 一载荷160N 0.16 0.32 0.26 0…:8… 0.12 0.08 0.20 0.04 0.14 0.20.40.60.81.01.21.4 1.6 1' 2 3 4 5 6 A c/g·dLl 样品号 图3摩擦因数与透明质酸浓度的关系曲线 图4复合人工滑液的摩擦实验结果(30%，体积分数).(a) 1-PVA-H/316L,P=50N;2-PVA-H/316L,P=160N;3- PVA-H/316LS.S,bPVA-H/PVA-H.A-小牛血清 PVA-H/PVA-H,P=50 N:4-PVA-H/PVA-H,P=160N Fig.4 The results of pendulum friction tests lubricated with Fig.3 Relation of HA solution and friction factor compound artificial synovia 按正交实验设计遴选出的较好浓度比例配 La-DPPC对润滑剂的润滑性能影响非常显 制的复合人工滑液的摆式摩擦仪试验结果如4 著.其影响程度可从图5说明，图5(a)和(b)分别 所示.综合分析来看，3和5润滑剂的润滑效果 为3,5复合人工滑液的摩擦实验结果.La-DPPC 最好 的浓度变化所产生的作用在软垫/硬垫摩擦副 复合人工滑液润滑状态中，摩擦副PVA- 比在软垫/软垫摩擦副中大，加入0.1g/dL的La PVA-H的f值普遍低于PVA-H/316LS.S.;最低 -DPPC的复合人工滑液的f值(0.280.32)比同 时摩擦因数达到了0.115，小于小牛血清润滑时 浓度透明质酸溶液的f值(0.115-0.15)减小1/2，北 京 科 技 L = 1 0 r。们。 , R = 2 0 r n r n , 夕欣 助 = I M P a , E = 2 0 M Pa , ’P =2 .3 6 N , 。 二 .0 5 . 2 实验结果与分析 .2 1 康擦因数 与纯粹 的透明质酸溶液相 比较 , 可以 发现 在不 同的润 滑剂 中 , 对应 最佳的摩擦学参数 的 透 明质酸 的浓度范 围发生 了变化 , 如图 3 所示 . 在 复合人 工 滑液 中 , 透 明质酸 的最 佳浓 度 为 0 . 3一.0 5 ’g dL 一 ’ , 而在纯粹 的透明质酸溶液 中 , 透 明质酸 的最佳浓度 为 .0 5一.0 8 9 · d L 一 , . 这表明 , 所 加人 的y一 球 蛋 白和 L a 一 D P P C 提高 了透 明质 酸 的润滑作用 . 复合人工滑液 在高载时 的摩擦因 数 比低载 时的摩擦 因数要小 , 尤其 对于 PV A 一 川3 1 6 L .5 5 摩 擦 副 , 这表 明 y 一 球 蛋 白和 L a - DP P C 在高载时起着重要 的润滑作用 . 大 学 学 报 2 0 01 年 第 2 期 的f 值 (0 . 17 刁.2 0) . 由图 3 可看 出 , 对 于 PV A - 曰 3 16 L .5 5 . 摩擦副 , 在重 载荷 下 , 摩擦 因数值几 乎都要小于低载荷状态下时 的值 ; 而对于 PV A , H护 V A一H 软垫摩擦副 , 结果正 相反 , 即低载荷 时 , 润 滑性能优于高载荷状态 . 前者可能是 由于 混合润滑机 制起重要 的作用 , 重载 改善 了摩擦 副接触表面 的几何形状 的适 应性 c( on fo n n iyt ) , 提高了润滑性能 ; 而后 者可能是 轻载情况 下 , 在 软垫 /软垫 的摩擦 副间 , P劝卜H材料 表面形成有 效的吸附膜 , 因而其摩擦 因数较小 , 在重载情况 下 , 这种 吸附膜 可能被破坏 了 , 损 害了 润滑性 能 . 由此推断 , 它们 均为混合润滑机制 , 但液 膜 润滑与边界润滑 的比重 , 即2 种 润滑在混合 润 滑 中占的份量不 同 , 而对于软垫摩擦 副 ( P VA 一 H 护V A , 书 ) , 其 材料的特性可能更有利 于液膜 润 滑的形成 . 0 . 3 0 0 . 34 }a() 复合人工滑液 0 . 2 5 0 . 3 0 0 . 2 6 L 0 . 2 0 、 0 . 15 0 , 1 0 0 . 22 。 . 18 } . 诀二牛 0 0 2 0 . 4 0 . 6 0 . 0 5 0 0 , 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 , 6 。 . 3 8 } (tr) 透明质酸溶液 0 . 20 0 . 32 } 。 3 . 、 。 . 26 阵二 : : : : : : ’ 0 . 16 、 0 · 12 0 . 0 8 0 . 20 0 . 04 0 . 14 1 , 、 卜一尸户一一李 … ! 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 . 6 c确 , dL 一 , 圈 3 率擦因数与透 明质 酸浓度 的关系 曲线 l es P V A es H 13 16L 声啥50 N ; Zes P V .A -l 刃 3 16 L 尹 , 1` O N ; 3es P V A-] 氏于劝卜 R , 尸= SO N ; 今- P劝卜H理劝卜R , 尸匕 160 N F .ig 3 eR l a t io n Of H A s o l u iot n a n d fr i e U o n fa e t o r 按正交实验设计遴选 出的较好 浓度 比例配 制 的复合人 工滑液 的摆式摩擦仪试验结果 如 4 所示 . 综合分析来 看 , 3 “和 5 哪润滑剂 的润滑效果 最好 . 复合人工滑液润滑状态 中 , 摩擦 副 P V A刁刃 P V A气H 的f 值普遍低 于 护V Aes 曰 3 16 L 5 . 5 . ; 最低 时摩擦 因数达到 了 0 . 1 1 5 , 小于小牛血清润滑时 样 品号 圈 4 盆合 人工 滑液的摩擦实验结果 (3 0% ,体积分数 ) . a( ) P劝卜H 13 16 L .5 .5 , 伪 】P V 人刁团甲劝卜R . A - 小 牛 血清 F婚4 T加 esr u lst of p皿d u lu m fl d c t io n tes st lu b icr a t ed , d t h e o m P o u n d a rt 币c认 1 sy . o v is L a 一。 PP C 对润滑剂 的润滑性能影响非常显 著 . 其影 响程 度可 从 图 5 说 明 , 图 5( a) 和伪)分别 为*3, 5 即复合人工滑液的摩擦实验结果 . La一 D P PC 的浓度 变化所产 生 的作 用在 软垫 /硬 垫摩擦 副 比在软垫 /软垫摩擦副 中大 , 加入 0 , l g/ dL 的 aL 一P C 的复合人工滑液 的了值 .(0 2 8刁3 2) 比 同 浓度 透明质酸溶液 的f 值(0 . 11 5刁 . 15) 减小 12/