Adhesion-controlled sliding and the Stribeck curve in hydrophobic soft contacts

我们进行了干燥和甘油润滑滑动的实验和理论研究，研究 polymethyl methacrylate (PMMA) 圆柱体（具有不同表面粗糙度）在 polydimethylsiloxane (PDMS) 橡胶上的滑动。该系统代表疏水软质接触，尽管存在润滑剂，黏附仍可能持续，从而影响实际接触面积和滑动响应。干摩擦测量结合包括黏附的接触面积计算，为润滑研究提供了基准。对于两种砂砾表面，测量得到的 Stribeck 曲线可通过带有拟合速度无关有效界面剪切应力的均匀润滑理论 reasonably well 描述。相比之下，光滑表面表现出质量不同的行为。我们将其归因于涉及低滑动速度下宏观 Schallamach 波样不稳定性的黏附控制滑动模式，随着滑动速度增加，这些不稳定性逐渐被抑制，forced wetting 减少了直接固-固接触。结果表明，对于软质疏水接触，Stribeck 曲线不能总是仅从经典流体流动和负载共享来理解。对于足够光滑且具有黏附性的表面，黏附不仅改变实际接触面积，还改变了滑动模式本身。