製造業和紡織業等不同產業的平穩運作依賴於摩擦係數 (COF)。透過適當的 COF 測試來確保材料能夠承受現實生活中的條件，其中靜摩擦力是至關重要的力量。 ASTM D1894 和 ISO 8295 是兩種國際公認的標準方法，定義了確定材料滑動摩擦力的方法。在本文中，我們將帶您了解這些標準，強調它們的顯著差異，從而使您能夠決定哪種方法最適合您的應用。對於品質控制官員、產品設計師或該行業中想要更好地了解各種問題的任何其他人來說，全面了解 COF 測試至關重要。
什麼是摩擦係數？
摩擦係數是表示兩個接觸表面之間滑動阻力的數值。它是將摩擦力除以接觸點處的法向力得出的。該參數在許多行業中至關重要，因為它影響材料的功能、安全性和生產率。例如，高摩擦力或 COF 可能會表現出更好的抓地力或牽引力，這是輪胎或攀爬裝備的先決條件；另一方面，低摩擦係數對於傳送帶和潤滑劑等系統很有用。對 COF 的了解和管理可確保材料和系統在各自的環境中發揮理想的性能。
了解靜摩擦力和動摩擦
當兩個表面不相對移動時，就會產生靜摩擦。在運動開始之前必須克服它，並且通常超過動摩擦。相較之下，動摩擦發生在相對運動的表面之間，並且通常較低，因為保持物體運動所需的力比使其運動所需的力更小。發生這種情況的材料以及擠壓其表面的法向力決定了這兩種類型的摩擦。準確預測和控制機械系統內的運動需要理解靜摩擦和動摩擦之間的差異。
摩擦係數在各行業的應用
在許多行業中，摩擦係數是一個重要因素，在這些行業中，為了提高效率、安全性和性能，必須控製或利用摩擦。
1.汽車工業
從汽車工程的角度來看，管理摩擦至關重要，尤其是在設計輪胎和煞車時。例如，制動力取決於煞車片和煞車碟盤之間的高摩擦係數。最近的研究表明，用於典型煞車片的材料在乾燥條件下的 COF 為 0.3 至 0.4。相反，輪胎需要特殊的橡膠配方，為加速和煞車提供高縱向摩擦力，同時確保轉彎穩定性所需的足夠橫向抓地力。由於材料科學的進步，這是透過使用具有優化 COF 的合成橡膠來實現的，從而提高了強度和耐久性。
2.航空航天工業
航空航太工業要求對其承受極端壓力和溫度的零件（例如渦輪發動機零件或起落架系統）進行絕對的摩擦臂長度管理。石墨複合材料和自潤滑塗層是用於控制摩擦以使操作穩定且安全的先進材料。
3. 製造和機器人
在用於生產商品的過程中，例如機械加工、塑膠成型或材料運動，運動的主要原因是摩擦。例如，刀具與工件之間的摩擦係數會影響金屬切削中的刀具壽命和功耗。在機器人技術中，採用工程表面紋理和低摩擦係數材料來降低磨損率並提高運動效率。 Tribology 最近推出了奈米塗層，可將精密系統的 COF 值降低至 0.005。
4. 建築和基礎設施
混凝土、鋼材和聚合物等建築材料依靠眾所周知的 COF 來實現結構穩定性。這些防滑塗層使地板或人行道能夠獲得最佳的抗跌落摩擦係數，平均範圍通常為 0.6 至 0.8。此外，COF 的知識可用於設計安全的運輸系統，例如優化鐵軌中的軌輪相互作用，以平衡牽引力和磨損之間的關係。
5. 醫療保健和生物力學應用
摩擦是義肢和骨科植入技術的重要考慮因素。例如，人工關節受益於極低的摩擦係數（COF），可以透過使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）來實現。研究表明，透過降低該參數，由於這些植入物中的材料降解等原因，進行修正手術的可能性會顯著降低
6. 能源部門
摩擦對於石油和天然氣行業的鑽井和管道流量管理至關重要。鑽井液中通常注入聚合物，這些聚合物是減摩藥物，可降低 COF 並提高穿過硬質材料的鑽井速度。同樣，可以對管道進行塗層以減少表面摩擦，從而提高流體運動速率並減少能源使用和運營成本。
從這些例子中，人們可以看到，當摩擦因素的研究在各個行業中得到廣泛應用時，它有助於透過減少磨損、能源消耗和生產浪費來改善較長時期內的功能結果和可持續性。
摩擦係數如何影響產品性能
摩擦係數 (COF) 是理解兩個表面之間相互作用的關鍵因素。它的價值直接影響各種產品的效率、壽命和功能。例如，根據最近的研究，在汽車領域，煞車片材料需要高 COF，以實現最大的煞車能力，典型的 COF 值範圍為 0.3 至 0.6。隨著時間的推移，這個範圍可以實現有效煞車和可預測的磨損率。
同樣，在生產環境中，精確的 COF 值對於使用傳送帶進行高效、無縫的材料運輸至關重要。極高的摩擦可能導致磨損或堵塞，而低摩擦可能導致打滑，從而破壞操作流動條件。最後，透過現代材料工程技術開發出低摩擦聚合物，證明輸送系統的能耗水平可降低高達 15%。
此外，運動器材的使用是 COF 對運動表現非常重要的另一個領域。運動鞋的鞋底經過優化的摩擦力製成，使它們能夠在不給關節施加壓力等因素的情況下抓地。對濕跑鞋外底的實驗室測試顯示，與乾燥條件相比，濕跑鞋外底的平均摩擦係數為0.8-1.2，牽引力和耐用性有所提高，同時保持對錶面的適當抓地力，這是在這種情況下任何人都希望得到的最重要的結果。
在能源領域，COF 優化在機械系統方面取得了重大進展。一些低至 0.01 COF 的高性能潤滑劑可透過減少內部摩擦和發熱，使工業機器節省高達 20% 的日常功耗。這種發展強調了 COF 在實現節約和永續性方面的作用。
透過仔細了解和控制摩擦係數，工業可以 優化產品設計、生命週期和安全性，同時提高能源效率和運作可靠性。
如何進行摩擦係數測試？
ASTM D1894 測試方法概述
ASTM D1894 標準化了該測試，是用於量化塑膠薄膜和片材摩擦係數 (COF) 的統一程序。它還可以測量靜態 COF（指啟動運動時的阻力）和動態 COF（指運動開始時遇到的阻力）。
測試程序
- 樣品製備：第一步需要從塑膠薄膜或片材切下樣品。隨後在正常大氣條件下（通常為 23°C (73°F)、50% 相對濕度）進行調節，以確保始終保持相同的標準。
- 測試設備：測試採用水平面和雪橇，雪橇的品質已知，通常為 200 克。不銹鋼可以用作雪橇的蓋子，以顯示它與其他表面接觸時的樣子。
測試執行：
將樣品壓在測試平面上，然後放在其上面。
將滑橇連接到測試儀器的滑輪佈置可以實現一個方向的拉力。
該設備計算初始雪橇運動所需的靜態 COF 和連續運動所需的動態 COF。
什麼是COF：
- COF 的計算方法是測量力並將其除以雪橇的重量。 COF 從運動開始時的峰值力開始，而動能 COF 與持續運動期間的平均力相關。
- 業界的主要見解和應用
ASTM D1894 測試為包裝、印刷和製造等行業提供準確的 COF。例如：
- 包裝薄膜：在自動化機械中，低摩擦係數對於薄膜來說是理想的選擇，因為薄膜可以輕鬆通過而不會堵塞。
- 產品安全：準確測量 COF 有助於防止堆疊或運輸過程中打滑，從而提高整體安全性。
- 最近研究的數據表明，典型聚乙烯薄膜的靜摩擦係數 (COF) 在 0.1 – 0.4 之間，具體取決於表面處理和所使用的添加劑。相反，未經處理的薄膜可能具有稍高的值，這意味著根據特定應用定製材料特性是多麼重要。
透過應用 ASTM D1894 測試協議，業界可以確保一致的品質、改進產品功能並滿足嚴格的監管標準。
主要見解和行業應用
ASTM D1894測試可以提供包裝、印刷和製造業所需的準確COF值。例如：
- 包裝薄膜：對於自動化機械中使用的薄膜，低摩擦係數有利於防止堵塞，從而實現順利加工。
- 產品安全：正確測量摩擦係數非常重要，以避免在堆疊或運輸過程中打滑，最終提高整體安全性。
最近的研究表明，未經任何改性的典型聚乙烯薄膜的靜摩擦力範圍在 0.1 至 0.4 之間，具體取決於表面處理和所使用的添加劑。然而，未經處理的薄膜可能會產生稍高的 COF 值，因此強調需要為特定應用設計材料。
透過應用 ASTM D1894 測試協議，業界可以確保一致的品質、提高產品性能並滿足監管標準。
ISO 8295 塑膠薄膜和片材標準
標準 ISO 8295 概述了測量塑膠薄膜和片材摩擦係數的方法。它廣泛應用於測試靜摩擦和動摩擦性能，確保材料符合其預期用途。在受控條件下將一張薄片或薄膜樣本滑過另一張樣本，以測量克服摩擦所需的力。
根據 ISO 8295 方法，使用具有固定質量的雪橇對其施加恆定的法向力，同時測試設備記錄啟動雪橇運動並保持其運作所需的力。典型的測試條件包括 100 ± 10 mm/min 的滑動速度以及指定的環境變數（例如溫度和濕度），這些變數對 COF 值影響很大。
例如，聚乙烯薄膜的靜態 COF 介於 0.2 和 0.4 之間，取決於表面處理和生產過程中添加的添加劑。動態 COF 通常略低於靜態 COF，因為啟動此類運動所需的努力較小（Bahrami 等人，2016）。然而，由於生產過程中使用的化學成分變化、滑爽添加劑或防粘連劑，可能會出現偏差。
透過採用 ISO 8295，所得的數據可協助生產商改善其薄膜和片材，以便在層壓或包裝過程中更有效地進行處理。這在食品包裝、醫療材料和工業製造中非常重要，其中持續的表面相互作用對於功能性和安全性至關重要。
COF測試所用設備
通常採用具有水平面和雪橇的測試裝置來進行COF測試。在受控條件下，飛機提供了一個穩定的表面，並且總是有覆蓋材料的雪橇在其上滑動。此外，系統中應整合稱重感測器或力感測器，以準確測量摩擦阻力。許多現代 COF 測試機器都是自動的，因此能夠精確控制滑板速度、壓力和測試條件，確保所獲得的結果可靠且一致。
COF測試儀的關鍵零件有哪些？
雪橇和重量注意事項
雪橇是 COF（摩擦係數）測試儀中的關鍵部件，用於模擬兩個物體之間的材料接觸表面。進行測試的雪橇通常包含不銹鋼或鋁材料，因為它們可以在整個生命週期中持續運行並始終如一地發揮作用。如果必須保持準確的測試條件，雪橇必須配備標準重量，在測試過程中施加已定義的法向力。
根據 ASTM D1894 指南，這些標準砝碼的重量通常為 200 克，但其他行業可能會使用不同尺寸的砝碼，例如 100 克到 1 公斤，具體取決於其特定的測試要求。
為了盡量減少測試中的變化，重量分佈應均勻，而雪橇表面應均勻透明。此外，雪橇設定了標準化尺寸：在許多情況下為 63.5 毫米 x 63.5 毫米，以便對所有方法進行平等的評估。因此，由於這種標準化，各種 COF 測試機器及其內部設施的可重複性成為可能。正確的校準有助於防止磨損、環境因素和不對中引起的錯誤，這些錯誤通常會影響雪橇和重量等組件引起的摩擦性能測量。
測試表面準備
有必要正確準備測試表面以獲得可靠且可重複的摩擦係數 (COF) 結果。表面必須無污垢、水或其他可能影響其摩擦行為的物質，例如灰塵、油污、殘留物等。如果表面材料需要一些調節，例如拋光或預處理，則對於每個測試樣品都應以類似的方式執行所有這些步驟。充分記錄如何完成此準備工作，以便日後在其他測試中重複進行。
力測量裝置
力是在力測量裝置的幫助下測量的。其中最廣泛使用的是用於特定應用的稱重感測器、測力計和扭矩感測器。為了獲取這些信息，稱重感測器將機械力轉換為電信號，稱重感測器廣泛應用於工業和實驗室。測力計有數位和類比版本，可以隨身攜帶，主要用於現場快速測量。所需的精度等級、所需的容量範圍以及用途都對選擇合適的設備有影響。
您如何解釋摩擦係數測試結果？
計算靜摩擦係數與動摩擦係數
將最大靜力（開始運動所需的最小力）除以表面之間的法向力即可計算出靜摩擦係數，該係數給出一個無單位的數字。公式為： 透過分析作用在接觸表面上的力可以確定摩擦力。
靜摩擦係數 (μs) = Fs / N
其中 Fs 是靜力，N 是法向力。
另一方面，當人們將維持運動所施加的恆定力除以法向作用力時，就可以得到公式中所述的動摩擦係數。
動摩擦係數 (μk) = Fk / N
其中 Fk 是動力，N 是法向力。
這些計算給出了材料摩擦特性的量化測量，有助於材料選擇和性能評估。
影響 COF 測量的因素
有幾個因素會影響 COF 測量，我會考慮以下關鍵方面。表面粗糙度起著重要作用；較光滑的表面通常會導致較低的 COF 值，而較粗糙的紋理則會增加摩擦力。材料成分是另一個關鍵因素，因為不同的材料在接觸表面上的相互作用是獨特的。此外，溫度、濕度和污染等環境條件可能會影響結果，因此在測量過程中需要仔細控制。最後，施加的負荷和運動速度是決定 COF 值的重要參數；因此，有必要維持一個恆定的測試環境以獲得可靠的數據。
不同材料的典型 COF 值
材料組合和進行此類測量的條件會導致摩擦係數 (COF) 值變化。以下是一些典型材料對的 COF 值：
鋼對鋼
- 乾燥表面：~0.5 – 0.8
- 潤滑表面：~0.05 – 0.1
- 乾鋼由於接觸點的附著力強而具有較高的摩擦係數，但當它被潤滑時，摩擦力大大降低，從而減少機械部件的磨損。
混凝土上的橡膠
- 乾燥條件：~0.6 – 0.85
- 潮濕條件：~0.4 – 0.6
- 將橡膠與混凝土結合通常會產生高摩擦係數，這對於輪胎和鞋類非常有用。活性表面會適度減少摩擦，這可能會影響性能和安全性。
木上木
- 乾燥表面：~0.3 – 0.5
- 打蠟表面：~0.1 – 0.2
- 木材與木材相互作用的光滑度取決於打蠟、透過降低界面摩擦而平滑的表面。
鋼上聚四氟乙烯
- 乾面：~0.04
- 鋁上鋁
- 乾表面：~1.05
由於鋁在乾接觸時具有較高的摩擦係數，因此必須對滑動鋁零件進行潤滑。
冰上冰
- ~0.01 – 0.1（取決於溫度）
- 冰的低摩擦係數是由壓力和溫度產生的薄水層造成的，它起到了潤滑劑的作用。如果溫度接近冰點，就會發生重大變化。
這些值僅作為近似指導，也可能取決於特定的表面處理、環境條件和所使用的測試方法。當精確應用時，應建議在受控條件下對特定材料進行測試。
摩擦係數測試中常見的挑戰有哪些？
確保測試條件一致
如果要進行準確且可重複的摩擦係數 (COF) 測量，測試條件必須恆定。環境因素（例如溫度和濕度以及表面清潔度）的可能變化會顯著影響 COF 值。調查表明，即使是最輕微的溫度變化也會影響表面的潤滑性能，特別是當涉及冰或聚合物等材料時，這會導致測試偏差。例如，在測試吸濕性物質時，控制濕度非常重要，因為吸水性會改變表面特性，進而影響摩擦力。
此外，還必須保持測試設備和程序的準確性。目前，摩擦試驗機和摩擦測試裝置採用自動化系統設計，可控制接觸角、負載力和速度等參數，旨在最大限度地減少差異。研究表明，將這些因素保持在較窄的公差範圍內，可將變異性降低 20%。此外，使清潔或研磨協議等技術統一可確保不同測試之間存在相似程度的表面處理。
遵守 ASTM G115 或 ISO 19239 等公認的測試指南有助於簡化流程，同時提供用於比較的標準。一致性提高了 COF 數據的可靠性，特別是在航空航天工業和汽車製造等必須保證精度的行業。
處理材料變化
材料的變化會極大地影響系統的功能和可靠性。因此，了解材料的特性非常重要 標準測試方法 例如拉伸強度測試和硬度評估，以確保數據的一致性。應採取定期檢驗、批量抽樣等品質管制措施，及早控制變異。透過選擇具有經過驗證的品質標準的供應商，可以消除不可預測的材料行為的風險。因此，關鍵應用需要對替代材料進行廣泛的比較測試，以確定相容性和等效性能。
檢測設備的校準和維護
準確可靠的結果取決於正確校準和維護的測試設備。根據製造商的建議或行業規範，應定期進行校準。這意味著將設備與公認的參考標準進行比較，以確定並糾正任何變更。建議日常維護還包括清潔、檢查磨損情況以及在一段時間後更換消耗材料。詳細的校準和維護日誌將有助於追蹤效能，因為它確保符合品質保證協議。透過使這些做法成為習慣，可以減少錯誤，同時儀器的使用壽命也可以比預期更長。
如何提高 COF 測量的準確性？
樣品製備的最佳實踐
為了透過樣品製備提高摩擦係數 (COF) 測量的準確性，請遵循以下準則：
- 徹底清潔樣本－確保所有測試表面無污染物，例如可能影響測量精度的灰塵、油污和殘留物。對於每種材料，請使用合適的清潔劑。
- 確保均勻的表面條件 – 檢查所有樣品的表面紋理、平整度和粗糙度的均勻性。表面的不規則性會導致測量結果的變化。
- 控制環境因素－在穩定的溫度和濕度等受控環境條件下製備樣品，以盡量減少外部對結果的影響。
- 正確處理樣本－處理樣品時使用手套或工具，避免直接接觸引入污染物。
這樣做可以減少不一致性，並且測量結果變得可靠。
優化測試參數
為了有效優化測試參數，必須選擇能夠最大限度地提高精度、效率和可重複性的配置。需要考慮的常見參數是測量速度、解析度和允許的變化範圍。在最近一項有關材料測試的研究中，根據樣品的特性設定此類參數可以在測試過程中獲得更好的性能，從而提高準確性。例如：
- 測量速度－對於較大的樣品組來說，高速測量是理想的選擇，但可能會影響準確度。當需要詳細結果時，應降低測量速度，並提高解析度以確定微米級發生的變化。
- 解析度－必須根據所進行的特定測試的容差等級來選擇解析度。根據對奈米技術所用材料的研究，保持不低於0.1nm的分辨率對於輕鬆檢測表面的細微變化至關重要。
- 變異數閾值 – 根據測試目標建立可接受的變異數限制。然而，在用於品質控制目的的航空航天級合金等高性能材料中，公差通常在 ±0.01% 至 ±0.02% 之間。未能滿足這些閾值可能意味著材料成分不一致或製程控制缺陷。
- 溫度和濕度條件－為了保持一致和可重複的測試測量，受控環境最佳化參數非常重要。研究表明，溫度變化每變化 0.05°C，測試測量值就會出現約 10% 的差異，這強調了穩定條件的重要性。
透過應用這些最佳化的參數，它還提高了測試過程的可靠性及其與 ASTM 標準的兼容性。校準與這些因素的調整相結合，可以幫助重複獲得統一的結果。
使用統計分析獲得可靠的結果
為了確保測驗的可靠性和一致性，統計分析被認為是一個重要的工具。迴歸分析、變異數分析和假設檢定是先進的方法，可用於精確識別和控制錯誤和不一致。例如，迴歸分析可以深入了解變數如何相關，從而優化關鍵參數。
數據分析的最新進展強調了抽樣充分性的相關性。根據廣泛接受的 Cochran 公式，30 個或更多的樣本量通常足以讓大多數工業製程達到統計顯著性。然而，在一些高風險行業（例如製藥或航空航太）可能需要超過 100 的較大樣本量，以最大限度地減少 I 類和 II 類錯誤。
此外，控製圖等統計製程控制 (SPC) 方法有助於對測試資料進行連續監控。六西格瑪標準經常用於實際應用中，在這些應用中，流程保持在每百萬機會缺陷數 (DPMO) 3.4 的閾值內，以保持最佳品質。人們發現，這種精確度可以減少材料和程序的可變性，使它們能夠直接符合嚴格的行業法規。統計分析可以幫助組織管理無關變數、控制異常值並自信地測試他們的方法。這種對數據的依賴使得更容易識別研究中的不確定性領域，並降低風險並遵守國際可靠性和可重複性規範。
摩擦係數測試的最新進展是什麼？
自動化 COF 測試系統
自動摩擦測試儀的進步提高了其準確性和效率。如今，他們使用微調感測器和複雜的軟體來幫助即時提供結果（Stokes 2002）。這意味著使用此類系統的製造商能夠符合其產品不斷提高的品質標準。例如，測試的自動化使得透過考慮接觸表面、壓力和速度等變量，可以更好地模擬現實生活中的應用。
一項改進是實施用於自適應測試的機器學習演算法。當初始結果確認也應該測試其他條件時，這些演算法可以節省手動重新測試所浪費的時間。由於這些系統產生的數據與跨行業使用的標準統計軟體之間的快速集成，決策也得到了加速。
根據最近的性能基準，其中一些機器現在可以實現 COF 值 ±0.001 以內的測量精度，這是直到最近通過手動方法才能實現的精度（Kratz 2005）。此外，自動化也顯著縮短了測試持續時間，某些機器只需不到半分鐘即可完成完整的測試週期（van der Houwen 等，2001）。從而提供高產量生產線，並具有快速品質保證，符合國際法規，即 ASTM D1894 或 ISO 8295
與其他材料測試方法集成
毫無疑問，將摩擦係數 (COF) 測試與其他材料測試方法結合可以提高對材料特性的整體了解。一個例子是，我將 COF 測試與拉伸強度和耐磨性測試結合起來，以評估材料在不同條件下的完整性能。這讓我有機會了解材料在實際應用中的表現，使我能夠透過合併這些技術的數據來做出更聰明的設計和製造選擇。
新興標準和測試協議
摩擦係數 (COF) 測試領域仍在製定新的全球標準並改進測試協議。 ISO 和 ASTM 等組織修改了現有標準，以適應目前的製造流程。例如，最近，ASTM 制定了指導方針，可以在 COF 測試期間更準確地控制環境條件，包括影響結果的溫度和濕度變化。多維摩擦分析也根據 ISO 13155 進行了改進，允許對動態載荷內的材料相互作用進行更複雜的評估。
現代進步包括應用能夠對汽車或航空航天等特定行業的磨損模式特徵進行建模的摩擦學模型，從而可以計算產生的摩擦力以預測性能。這些模型將 COF 值與預測演算法結合，預測長期使用過程中的長期材料行為。此外，人工智慧輔助數據分析已成為自動化測試設備的重要組成部分，從而能夠以極高的精度識別模式或偏差。這不僅可以符合更嚴格的監管框架，還可以提高產品可靠性，同時減少測試波動。
採用更新的協定對於改進測試非常重要。例如，與手動方法相比，自動化多樣本系統已被發現可將變異性降低 25-40%，同時其通量增加超過 50%。透過這些改進，有必要始終遵循新興標準，因為這將使公司能夠領先於競爭對手並避免全球市場的監管挑戰。
常見問題（FAQ）
Q：在塑膠測試中評估摩擦係數有何重要性？
答：兩個表面之間的力的測量稱為摩擦係數 (COF)。在塑膠測試中，了解塑膠薄膜和片材的摩擦力非常重要。一方面，較高的摩擦係數可能表示表面之間的黏附力較強，而較低的值可能意味著易於滑動。了解 COF 對於品質控制、產品開發以及確保產品在不同領域表現良好至關重要。
Q：ASTM D1894 和 ISO 8295 標準與摩擦係數測試有何關係？
答：摩擦係數使用 ASTM D1894 和 ISO 8295 進行測試，這些測試方法旨在測量靜摩擦方面，例如聚氯乙烯 (PVC) 薄膜或片材上的靜摩擦。此外，這些協議在該行業廣泛使用，除了材料特性之外還涉及標準化，因為它們還給出了測試程序、設備規格和計算方法的規則，以保證任何測試中心的結果一致。這些標準已在各自行業的品質保證和材料規範方面得到全球認可。
Q：靜摩擦係數 (COF) 與動摩擦係數有何不同？
靜態摩擦係數（靜態 COF）是在兩個表面之間啟動運動所需的力與垂直於它們的力之間的比率。它指出了發起運動的困難。另一方面，動摩擦係數（動 COF）測量的是維持兩個接觸表面之間運動所需的力除以它們各自的法向力。這描述了滑動過程中的阻力，通常稱為表面阻力或滑動阻力。一般來說，靜態 COF 仍然高於動態 COF。
Q：測試摩擦係數用什麼試驗機？
答：摩擦係數測試中常用的專用測試機將拉力測試儀的元件與滑動機構結合在一起。通常，這種機器由固定表面組成，具有已知重量的可移動滑橇對固定表面施加壓力，從而在被測試的樣品上同時產生靜態和動態形式。該設備還可以計算其滑橇在測試樣本上移動時的靜摩擦力和動摩擦力。
Q：這些測試中的摩擦係數是如何計算的？
答：以磅為單位測量的摩擦力除以法向力（雪橇的重量）即可得出摩擦係數。開始運動所需的初始最大力通常用作靜態 COF。平均而言，它被視為滑動過程中的動摩擦係數。因此，COF= 摩擦力/法向力。有時，這種算術是由測試機器根據雪橇的力測量值和已知重量自動完成的。
Q：哪些因素會影響塑膠測試中的摩擦係數測量？
答：在此類別下，有多種因素，例如表面粗糙度、溫度、濕度、測試速度、施加的負載和樣品製備。所涉及的表面（例如薄膜與金屬或薄膜與薄膜）的接觸性質也相關。人們必須確保它們按照 ASTM 或 ISO 制定的標準進行控制，以獲得一致且可複製的結果。
Q：ASTM D1894 和 ISO 8295 的測試程序有何不同？
答：雖然 ASTM D1894 和 ISO 8295 確定了塑膠薄膜的摩擦係數，但它們的方法有些差異。例如，ASTM D1894 雪橇重量為 200 克，測試速度為 150 毫米/分鐘，而 ISO 8295 雪橇重量為 200 克，如果薄膜厚度小於 0.075 毫米，較厚薄膜重量為 500 克，測試速度為 100 毫米/分鐘。此外，可能會注意到這兩個標準之間的計算方法和報告要求略有不同。
參考資料
1. 貝肖納等。 (2019)「基於STM 603全鞋摩擦磨損試驗機預測不同摩擦係數測試條件下的打滑」(Beschorner 等人，2019 年，第 668–681 頁).
主要結果：
- 當使用液體污染物進行測試時，SATRA Technology 的 STM603 測量摩擦力的設備可以預測人體滑倒。
- 與 ASTM F2913 標準相比，將鞋底測試角度增加到 13°，將垂直力增加到 400 或 500 N，在一定程度上增強了打滑預測。
方法：
- 對一雙鞋進行了九種鞋類設計的測試，其中包括十二種不同的實驗條件，這些條件在垂直力、速度和使用可用摩擦係數的鞋角度方面有所不同。
- 他們根據人類步態數據計算出滑倒發生的頻率，並確定每種情況所需的摩擦係數；其中涉及分析 124 個人們接觸液體的實例。
2. Iragi 等人。 (2018)，「評估摩擦係數的參數及其與預測人類滑倒的關係」(伊拉克等人，2018 年，第 118–126 頁).
發現：
- 研究發現 ACOF 受到測試條件的顯著影響，在步態研究中存在一個可以確定滑倒風險的理想條件，常規力為 250 N，鞋與地面的角度為 17 度，滑動速度為 0.5 m/ s。
方法：
- 使用不同的測試條件來測量 ACOF，並與人類步態研究中滑倒風險的數據進行比較。
3. Borawski (2022)「客車煞車片使用時間測試持續時間如何影響銷盤法評估的摩擦係數和磨料磨損率值」（博拉夫斯基，2022).
所得的主要結果：
- 隨著煞車片磨損，其摩擦係數和磨粒磨損率會下降。
方法：
- 為了測量摩擦係數和磨料磨損率，從新的和磨損的煞車片中取樣，並使用銷盤摩擦學測試進行測試。
4.洛馬斯等人。 (2018)「冶金焦的摩擦學測試：摩擦係數及其與煤炭性能的關係」(洛馬斯等人，2018)
主要發現：
- 作者進行了摩擦學測試和分析。利用冶金焦的表面性質對焦炭耐磨性的影響來解釋其表面性質。
方法：
- 對幾個冶金焦樣品進行了摩擦係數和磨損率的摩擦學測試。
5.Gao和Liu（2020）「樣品傾斜如何影響銅的恆定負載划痕測試的摩擦係數」（高、劉，2020)
主要發現：
- 在小傾斜角度下，實驗測量的摩擦係數隨著表面高度坡度或表面傾斜角度的增加而增加；當壓頭穿過樣品表面時，它們增加得更多。
方法：
- 在不斷裝載銅的球形壓頭上進行銅微刮痕測試，以檢查樣品傾斜如何影響摩擦係數測量。
