橡胶磨损：历史、机理与展望
软凝聚态物质
2025-03-31 v2
摘要
本文综述了磨损机理，特别聚焦于滑动条件下的橡胶磨损。我们首先回顾经典磨损理论，包括Archard模型和Rabinowicz模型，并分析其对金属和弹性体的适用性，讨论与弹性接触和多尺度表面粗糙度相关的扩展模型。随后审阅了关于橡胶的各种实验研究，包括由尖锐工具磨擦、颗粒冲击侵蚀以及在粗糙基底上滑动磨损等现象。还讨论了环境因素，如氧气和润滑剂的影响。此外，我们综述了近期提出的基于弹性区接触中裂纹生长的磨损模型，该模型考虑了能量耗散和多尺度相互作用。该模型解释了磨损系数极大波动的原因，并在广泛条件下预测的磨损率与实验观察相符。它还说明了橡胶磨损颗粒的形成机制，并给出从微米尺度到严重切割碎片块(CCC)磨损的颗粒尺寸分布。上述结果对轮胎磨损以及微尺度磨损碎屑（微塑料）的环境影响具有启发意义。
引用
@article{arxiv.2503.19494,
title = {Rubber Wear: History, Mechanisms, and Perspectives},
author = {R. Xu and W. Sheng and F. Zhou and B. N. J. Persson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19494},
year = {2025}
}