摘要
轮胎磨损颗粒物(Tire Wear Particle)是轮胎与地面接触摩擦磨损所产生的,是轮胎磨损后的产物,其从胎面—路面接地界面脱出后会释放到大气、土壤和河流中,是磨损的次生危害,对大气雾霾形成和土壤污染及淡水生物生存及人体健康等都会造成危害。因此,开展轮胎磨损颗粒物的特征以及形成机理的研究就显得尤为重要。 首先,采用自行设计的轮胎/转鼓摩擦磨损试验机制备了轮胎磨损颗粒物,并借助光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察了单个磨损颗粒物的形貌、粒度、颜色等特征,并总结了轮胎磨损颗粒物的形貌和尺寸分布特征的规律。 其次,进行了车辆运行参数中载荷、速度和胎压三种工况下的轮胎磨损实验,并收集了不同参数下相应磨损颗粒物使用光学显微镜观察并分析磨损颗粒物特征,采用扫描电子显微镜(SEM)观察对应工况下的磨损胎面形貌,建立了磨损颗粒物与磨损形态之间的关系。并设计了三因素三水平的正交试验研究各因素对粒径<10um磨损颗粒物数量的影响程度和影响规律。 最后,考察了非车辆运行参数中轮胎耐磨性、路面粗糙度、环境湿度和温度对磨损颗粒物的影响。通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析和讨论了不同工况影响下磨损颗粒物的表面形貌、粒度及磨损胎面形貌。并通过绘制磨损示意图的方式,简单明了的阐述了胎面胶磨损和磨损颗粒物产生的过程,建立了磨损颗粒物与胎面磨损机制之间的关系。 本研究可以为减少因轮胎磨损而导致的磨屑次生危害提供可供借鉴的理论指导,将推动黏弹性滚动体磨损次生危害控制理论的发展,对于丰富黏弹性滚动体摩擦学和表界面科学具有重要的理论意义。