測量整個輪廓的兩種方法是輪廓測量和繪圖方法-粗糙度儀
在顯微鏡下觀察時,工程表面無非是平滑的。它們由許多個顯然不規則的尖峰和凹谷所
組成。在一已知的應用場合,除了要知道那里是干的還是潤滑的狀態以外,決定摩擦特性較重
要的參數是表面的織構(surface texture)。因此在研究實際表面的相互作用以前,稍為詳細地
考察一下那些滑動表面的織構特征,是可取的。表面織構與摩擦力兩者,從它們在特定應用中
分別代表原因和結果這一意義來說,可以認為是不可分的。為了明確和簡化起見,在這本書
中微凸體(asperity)一詞用于表示表面織構的獨立的單體,而宏觀粗糙度(macro—roughness)
一詞將用于表示這些單體的組合。一個典型微凸體(特別是在靠近它的尖峰處)的幾何形狀細
節,將稱為微觀粗糙度(micro—roughness),當需要更精細的數量級時,采用分子粗糙度
(molecular—roughness)這一詞。在大多數的工程應用中,宏觀粗糙度常用毫米為單位來測定,
而微觀粗糙度則用微米為單位,分子粗糙度較好以埃為單位來表示。為了便于圖示,縱坐標上
的放大倍數是格外地加大了的。此后將會明白,當
另一個表面與之接觸時,這個輪廓上的尖峰與摩擦阻力的產生有關系,微凸體間的空穴,在潤
滑情況下起著潤滑劑儲存器的作用。
表面織構的測量
現在,必須把測定表面織構的宏觀特性和微觀特性的方法加以區別,這主要視應用的場合
而定。對大多數的工程和加工表面,宏觀的方法已能滿足要求,這些方法本質上幾乎全是機械
性質的。
需要表面的精微細節,往往是分子粗糙度的細節。這些細節通常用光學的方法得,較
常用的是干涉帶圖形、低能電子衍射,分子束法,和場致發射及場離子顯微技術。
宏觀的方法可概括地分為兩類,看具體需要的是表面的整個輪廓還是它的一部分而定。描
繪和測量整個輪廓的兩種主要方法是輪廓測量法和繪圖法,這將在下面兩節中陳述。反之,
當只需要整個輪廓的一部分時,這通常是指微凸體間的平均空穴寬度,或微凸體的銳
度。