在微织构的宽度变化试验中，得到载荷、转速和微织构的宽度对摩擦系数的影响规律曲线，如图5-7～图5-9所示。

图5-7　摩擦系数随载荷的变化（微织构宽度变化试验）

图5-8　摩擦系数随转速的变化（微织构宽度变化试验）

图5-9　摩擦系数随微织构宽度的变化（微织构宽度变化试验）

由图5-7可知，在宽度值变化的微织构Al2O3-TiC陶瓷材料摩擦磨损试验中，随着试验施加载荷的变大，材料表面的摩擦系数值呈现出先增大后减小的变化。在施加载荷由30N增大到50N的过程中，摩擦系数急剧增高；在施加载荷由50N增大到90N的过程中，摩擦系数值慢慢增高；在施加载荷由90N增大到110N的过程中，摩擦系数值快速降低。由图5-8可知，在宽度值变化的微织构Al2O3-TiC陶瓷材料摩擦磨损试验中，随转速的增加，摩擦系数呈现出先减小后增高的变化。在转速由60r/min提高到80r/min变化过程中，试样表面摩擦系数快速降低；在转速由80r/min增加到140r/min过程中，摩擦系数逐步提高。由图5-9可知，在不同宽度的微织构Al2O3-TiC陶瓷材料摩擦磨损试验中，随微织构宽度的增大，摩擦系数呈现出先增大后减小再增加的趋势。在微织构宽度值由0增加到0.1mm过程中，摩擦系数值快速升高；在微织构宽度值由0.1mm增加到0.15mm过程中，摩擦系数值快速降低；在微织构宽度值由0.15mm增加到0.2mm过程中，摩擦系数值有所降低，但数值差别不大；在微织构宽度值由0.2mm增加到0.25mm过程中，摩擦系数值迅速提高。

由图5-7和图5-8可知，当载荷为30N和110N，转速为80r/min时，各微织构Al2O3-TiC陶瓷试样更容易获得较小的摩擦系数。由于研究了30N载荷时摩擦系数变化情况，因此本节选择110N载荷条件，对宽度值变化的微织构Al2O3-TiC陶瓷试样进行摩擦磨损试验，分析微织构宽度对摩擦系数的影响，如图5-10所示。(www.daowen.com)

由图5-10可知，在载荷110N，转速80r/min条件下，微织构Al2O3-TiC陶瓷试样的摩擦系数随微织构宽度的增大呈现出先变大后减小再增加的变化。无织构试样摩擦系数为0.451，微织构宽度由0.1mm变化到0.25mm，对应的Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦系数分别为0.462、0.4457、0.516和0.535。原因可能是与无织构试样相比，宽度为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。随着微织构宽度的增加，石墨本身的润滑作用逐渐明显，沟槽边缘的剪切作用减弱，且部分磨屑容纳于沟槽微织构中，使得摩擦系数降低。当微织构的宽度继续增加时，由于石墨质地较软，沟槽边缘由于剪切作用带走部分石墨，有些作用于摩擦表面起到润滑作用，有些粘在磨屑上被带走，石墨宽度增加使得材料表面硬度降低，两相邻织构间宽度仅为0.1mm，摩擦过程中易产生材料的剥落，从而摩擦表面变得崎岖不平，表现为摩擦系数值增高。

图5-10　微织构宽度对摩擦系数的影响（110N，80r/min条件下）

图5-11为在载荷110N，转速80r/min条件下，微织构宽度0.15mm的Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦曲线。由图5-11可知，1～3min为摩擦环与试样的磨合阶段，3min以后试样达到摩擦平稳状态。一开始转速和载荷较低，摩擦系数相对低，随后摩擦表面微凸起开始摩擦，摩擦系数渐渐提高；随摩擦过程继续，凸起被磨平，产生的磨屑越来越多，表面摩擦系数继续增大，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，从而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，剪切作用和润滑作用交替，使得摩擦系数有轻微的波动，但总体数值变化不大。

图5-11　Al2O3-TiC陶瓷试样摩擦曲线