将摩擦磨损试验所得的摩擦系数进行分析，得到六组摩擦系数的变化曲线图。在微织构的间距变化试验中，得到载荷、转速和微织构的间距对所制试样摩擦系数的影响规律曲线，如图5-2～图5-4所示。

图5-2　摩擦系数随载荷的变化（微织构间距变化实验）

图5-3　摩擦系数随转速的变化（微织构间距试验）

图5-4　摩擦系数随织构间距的变化（微织构间距变化实验）

由图5-2可知，在间距不相同的微织构Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦磨损试验中，随着施加载荷的增大，材料表面的摩擦系数呈现出先增大后减小的变化情况。在试验施加载荷由30N增加到50N的过程中，摩擦系数表现为急剧增高；在试验施加载荷由50N增加到110N的过程中，摩擦系数表现为渐渐降低的趋势。由图5-3可知，在间距值不相同的微织构Al2O3-TiC陶瓷材料摩擦磨损试验中，材料表面的摩擦系数值会随着转速值的增大呈现出先减小后升高的变化情况。在转速由60r/min增加到100r/min过程中，摩擦系数缓慢降低；在转速由100r/min增加到140r/min过程中，摩擦系数急速提高。由图5-4可知，在不同间距的微织构Al2O3-TiC陶瓷材料摩擦磨损试验中，随微织构间距值的变大，试样的摩擦系数呈现出逐渐升高的变化趋势。分析原因可得到，一方面是由于载荷影响摩擦副接触面积的大小和接触表面的变形情况，进而影响摩擦力。载荷较小的情况下，摩擦发生在摩擦副的一部分接触峰点上，随着载荷的增加，最初是接触点尺寸增加，随后主要引起接触点数目增加，摩擦表面处于弹塑性接触状态使得摩擦副实际接触面积与载荷呈现非线性关系，因此摩擦系数随着载荷的增大而增大。另一方面，石墨是一种固体润滑剂，随着载荷的逐渐增大，产生的摩擦热增多，摩擦温度逐渐升高，石墨固体润滑剂的润滑效果逐渐变好，因而，随着摩擦载荷的继续增大，摩擦系数又呈现下降的趋势。而滑动速度即实验机主轴转速是通过改变摩擦温度引起的摩擦表面层状态变化来影响摩擦系数。在转速较低的情况下，产生的摩擦热较少，摩擦表面温度较低，随着转速的增加，摩擦表面温度升高，越容易形成较为完整的固体润滑膜，随着固体润滑膜覆盖面积的增加，摩擦力减小，使得摩擦系数降低。

由图5-2和图5-3可知，当载荷为30N，转速为100r/min时，各微织构Al2O3-TiC陶瓷试样更容易获得较低的摩擦系数。在此条件下，对间距不相同的微织构Al2O3-TiC陶瓷试样进行相应的摩擦磨损试验，分析微织构的间距这一参数对摩擦系数的影响，如图5-5所示。(www.daowen.com)

图5-5　微织构间距对摩擦系数的影响（30N，100r/min条件下）

由图5-5可知，随微织构间距的增加，微织构Al2O3-TiC陶瓷试样的摩擦系数呈先上升后下降再上升的变化趋势。无织构试样摩擦系数为0.392，微织构间距为0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，对应的Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦系数分别为0.42、0.3752、0.37和0.4。原因可能是与无织构试样相比，间距为0.1mm的微织构Al2O3-TiC陶瓷试样在摩擦过程中，表面沟槽对摩擦环有一定的剪切作用，使得摩擦表面受沟槽的阻力影响，产生的磨屑也比无织构试样多。存在于沟槽中的石墨对摩擦表面有一定的润滑作用，但此时剪切作用大于石墨本身的润滑，因此摩擦系数会增加。随微织构间距的增加，沟槽对摩擦表面的剪切作用有所降低，此时沟槽中的石墨润滑作用大于微织构产生的阻力，产生的磨屑一部分容纳于沟槽微织构中，因此摩擦系数值会缓缓降低。当微织构的间距继续增大时，由摩擦运动产生的磨屑大量存在于摩擦表面，且石墨的润滑作用减小，因此摩擦系数较之前有升高的趋势。

图5-6所示为试验施加载荷30N，转速100r/min条件下，微织构间距0.2mm的Al2O3-TiC陶瓷试样的摩擦曲线。由图可知，在一开始转速和载荷较低时摩擦表面之间主要是微凸起接触，随后微凸起磨平，摩擦系数降低；随着摩擦过程继续，产生的磨屑越来越多，表面摩擦系数逐渐增大，部分磨屑在摩擦过程中被挤压到石墨微织构中，将石墨挤出到摩擦表面，起到一定的润滑作用。另外，摩擦表面也少了一部分磨屑，摩擦系数会有减小的过程。随着沟槽中的石墨被带走，微织构边缘逐渐凸显，对摩擦表面的剪切作用增大，因此摩擦系数会有增大的过程。剪切作用和石墨的润滑作用交替，摩擦系数会有轻微的波动，但基本保持稳步变化。

图5-6　微织构间距0.2mm的Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦曲线（30N，100r/min条下）