表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法.pdf

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1、10申请公布号CN102102805A43申请公布日20110622CN102102805ACN102102805A21申请号200910241957422申请日20091216F16N39/00200601F16D69/00200601G05D15/0120060171申请人清华大学地址100084北京市10008482信箱72发明人孟永钢贺四清田煜74专利代理机构北京润泽恒知识产权代理有限公司11319代理人苏培华54发明名称表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法57摘要本发明公开了一种表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法，其中，滑动摩擦副的金属一侧为工作电极，在。

2、摩擦副附近设置一适当面积的惰性材料作为辅助电极；通过向滑动摩擦副之间施加相应的控制电位，以主动控制获得所需的摩擦系数；其中，所述滑动摩擦副由金属材料与陶瓷或金属材料构成；所述润滑剂为表面活性剂水溶液。本发明所施加电压的范围和大小可以依据工作电极的电极电位与槽电压之间的关系确定。本发明可广泛应用于摩擦驱动、摩擦制动的装置中，为其可靠性和可控性提供了技术保障。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图7页CN102102808A1/2页21一种表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法，其特征在于，滑动摩擦副的金属一侧为工作电极，在摩擦副附近。

3、设置一适当面积的惰性材料作为辅助电极；通过向滑动摩擦副之间施加相应的控制电位，以主动控制获得所需的摩擦系数；其中，所述滑动摩擦副由金属材料与陶瓷或金属材料构成；所述润滑剂为表面活性剂水溶液。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑动摩擦副为点接触、线接触或面接触。3如权利要求1所述的方法，其特征在于，表面活性剂为阴离子型、阳离子型或两性离子型；表面活性剂含量不超过其临界胶束浓度的02倍。4如权利要求1所述的方法，其特征在于，表面活性剂含量的范围为其临界胶束浓度的000502倍。5如权利要求1所述的方法，其特征在于，在摩擦副接触区附近设置一阳极材料作为辅助电极，辅助电极与摩擦副的金属一方不接。

4、触，并始终保持一定的间隙，该间隙充满润滑液；所述阳极材料为石墨电极或者铂电极，所述间隙为12MM。6如权利要求1所述的方法，其特征在于，所施加的外部电源的电源功率与摩擦副中金属一方的尺寸相关，供电电压小于等于3V；电流密度小于等于4MA/CM2。7如权利要求1所述的方法，其特征在于，当采用两电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，并施加大小合适的电压；当需要降低摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，并施加大小合适的电压。8如权利要求1所述的方法。

5、，其特征在于，当采用两电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；若润滑液是阳离子型表面活性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，施加大小合适的电压；当需要增大摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，施加大小合适的电压。9如权利要求1所述的方法，其特征在于，当采用三电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；并在工作电极附近增加一个参比电极用于测量和控制工作电极的电极电位；若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的负电位；当需要降低摩擦系。

6、数时，通过参比电极使工作电极处于合适的正电位。10如权利要求1所述的方法，其特征在于，权利要求书CN102102805ACN102102808A2/2页3当采用三电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；并在工作电极附近增加一个参比电极用于测量和控制工作电极的电极电位；若润滑液是阳离子型表面活性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的负电位；当需要增大摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的正电位。权利要求书CN102102805ACN102102808A1/7页4表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法技术领域0001本发明。

7、属于机电技术领域，特别是涉及一种在表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法。背景技术0002控制摩擦的传统技术主要是通过摩擦副材料的合理配伍和润滑实现的，近些年来，也出现了利用表面涂层和表面形貌的一些技术。这些技术的局限性在于只能在摩擦副的设计、制造阶段采取措施，试图达到摩擦副实际运行时的预期目标，不能实现摩擦副在实际工作状态下实时和在线地控制摩擦系数的大小，属于被动控制摩擦技术。0003为了更加直接和方便地控制摩擦系数的大小，需要开发主动控制摩擦技术。为此，国内外研究者开展了各种各样的尝试和探索。早在1875年，美国的汤姆斯爱迪生TAEDISON就发现了电压能影响某些材料的摩擦大小。

8、，并利用这一特性发明了一种电报装置，申请了美国专利。上世纪四、五十年代，英国剑桥大学的鲍登FPBOWDEN等人发现在稀硫酸溶液中的铂丝和铂块之间的摩擦系数可以通过调节铂丝的电极电位发生变化，并认为表面的析氢或析氧都能降低摩擦系数；上世纪九十年代，英国的布兰顿NPBRANDON等人研究发现在泥浆溶液或含油酸水溶液润滑情况下通过外电压调节金属的电极电位可以改变其摩擦系数。0004此外，日本的山本好夫、国内的齐毓霖等人研究过外加电场对金属干摩擦特性的影响；日本的木村好次等人研究了电场对液晶润滑剂边界润滑特性的影响；日本的村上辉夫等人研究了交流电场对生物润滑材料的减摩效应；美国的STUNG等人报道了电。

9、场对极压添加剂成膜能力的影响。但上述研究工作所报道的摩擦系数的可控范围均偏小，只有30左右，并未实现真正意义上的摩擦主动控制。0005孟永钢、蒋宏军等从1998年开始研究了通过外加电场在线反馈来调节硬脂酸锌水溶液中金属/陶瓷摩擦副间的摩擦系数，并申请了发明专利ZL专利号981117155。该发明显示摩擦系数的可调范围可达300以上，并表明在线主动控制摩擦系数的可行性。但也存在一些局限性，包括摩擦副的材料仅限于金属与陶瓷组合，润滑液仅限于硬脂酸盐的饱和微乳液，最主要的问题还有所施加的外加电压较高，达到1020伏，超过了水溶液的电解电压，会引起析氢反应，导致较大的电能和润滑液的消耗，同时，摩擦系数。

10、随电压变化的响应时间达数十秒，难以满足工程应用的要求。0006总之，从上面的描述可以看出，现有的对摩擦副间的摩擦系数进行主动控制的解决方案都存在一定的问题，迫切需要本领域技术人员解决的一个问题就是，如何能够创造性的提出一种对摩擦副间的摩擦系数进行主动控制的解决方案，满足工程应用的要求。发明内容0007本发明所要解决的技术问题是提供一种表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法，能够满足工程应用的要求。说明书CN102102805ACN102102808A2/7页50008为了解决上述问题，本发明公开了一种表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法，具体的，滑动摩擦副的金属一侧为。

11、工作电极，在摩擦副附近设置一适当面积的惰性材料作为辅助电极；通过向滑动摩擦副之间施加相应的控制电位，以主动控制获得所需的摩擦系数；其中，所述滑动摩擦副由金属材料与陶瓷或金属材料构成；所述润滑剂为表面活性剂水溶液。0009优选的，所述滑动摩擦副为点接触、线接触或面接触。0010优选的，所述润滑剂中的表面活性剂为阴离子型、阳离子型或两性离子型；表面活性剂含量不超过其临界胶束浓度的02倍。0011优选的，表面活性剂含量的范围为其临界胶束浓度的000502倍。0012优选的，在摩擦副接触区附近设置一阳极材料作为辅助电极，辅助电极与摩擦副的金属一方不接触，并始终保持一定的间隙，该间隙充满润滑液；所述阳极。

12、材料为石墨电极或者铂电极，所述间隙为12MM。0013优选的，所施加的外部电源的电源功率与摩擦副中金属一方的尺寸相关，供电电压小于等于3V；电流密度小于等于4MA/CM2。0014优选的，当采用两电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，并施加大小合适的电压；当需要降低摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，并施加大小合适的电压。0015优选的，当采用两电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；若润滑液是阳离子型表面活。

13、性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，施加大小合适的电压；当需要增大摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，施加大小合适的电压。0016优选的，当采用三电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极；并在工作电极附近增加一个参比电极用于测量和控制工作电极的电极电位；若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的负电位；当需要降低摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的正电位。0017优选的，当采用三电极方式施加电压时，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极。

14、；并在工作电极附近增加一个参比电极用于测量和控制工作电极的电极电位；若润滑液是阳离子型表面活性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的负电位；当需要增大摩擦系数时，通过参比电极使工作电极处于合适的正电位。0018与现有技术相比，本发明具有以下优点0019本发明采用低浓度的表面活性剂水溶液作为润滑液，摩擦副材料可以是金属与金属组合或金属与陶瓷组合，利用三电极方式或两电极方式对摩擦系数实施主动控制，外电压的大小控制在工作电极的电化学窗口范围内，可以避免水溶液的电解，当由高摩擦状态向低摩擦状态转换时，改变电极电位或电压的极性，加速摩擦系数的变化。应用本发明后，摩擦系数随控制电。

15、位变化的响应时间可达到05秒以内，且摩擦系数的可调范围高达300700，完全满足工程应用的需要。说明书CN102102805ACN102102808A3/7页60020本发明主要涉及由金属材料和陶瓷或金属材料构成的摩擦副间的摩擦系数随电极电位或槽电压变化的快速主动控制技术。将本技术应用在摩擦系数的主动控制中，摩擦系数随电极电位或槽电压变化的响应时间可以达到05秒以内。此外，在摩擦系数可控范围内，可以实现任意波形的变化。该技术所需设备简单，操作简便，使用方便，使用的润滑液无毒性和副作用，可广泛使用于对摩擦系数要求快速变化的场合。附图说明0021图1为本发明一种摩擦系数主动控制试验装置的示意图；0。

16、022图2为本发明实例1中在三电极方式控制下的摩擦系数对控制电位变化的响应关系实验结果；0023图3为在三电极方式控制下01MM毫摩尔/升十二烷基硫酸钠水溶液中不同控制电位下的摩擦系数、槽电压及电流；0024图4为本发明实例2中在两电极方式控制下的摩擦系数对控制电压变化的响应关系实验结果；0025图5为本发明实例3中，在05MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数随系列方波控制电位变化的响应；0026图6为本发明实例4中，在05MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副长时间电控摩擦效果；0027图7为三电极控制方式中不同浓度润滑剂的摩擦系数与控制电位之间的关系示意图；0028。

17、图8在01MM十二烷基硫酸钠溶液中，分别采用三角波电位控制和正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果示意图；0029图9在05MM十二烷基硫酸钠溶液中，分别采用三角波电位控制和正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果示意图；0030图10在1MM十二烷基硫酸钠溶液中，分别采用三角波电位控制和正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果示意图。具体实施方式0031为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。0032本方法核心构思在于采用低浓度的表面活性剂水溶液作为润滑液，可以适用于由金属。

18、/陶瓷或金属材料构成的滑动摩擦副。用去离子水和表面活性剂按照一定的质量比例配制成适当浓度的表面活性剂水溶液作为润滑剂摩擦系数控制液，摩擦副的金属一侧同时作为工作电极，在摩擦副附近设置一适当面积的惰性材料作为辅助电极。0033一般情况下，为了保证摩擦副金属材料在摩擦系数控制中不发生氧化或还原反应，在工作电极和辅助电极之间所施加的外电压应在工作电极的电化学窗口范围内。该电压范围可以借助电化学工作站测定，并测量出摩擦系数与电极电位或槽电压之间的关系曲线，作为两电极方式的槽电压参考基准。0034图1给出了实现摩擦系数主动控制的一种试验装置的示意图。当在上述装置中的说明书CN102102805ACN10。

19、2102808A4/7页7摩擦副之间施加控制电位电压时，摩擦副表面的电荷密度将发生改变，从而导致摩擦副界面间的吸附膜的吸附或脱附，使得摩擦系数发生快速显著的改变。0035本发明实施例中的润滑液可以由去离子水中添加表面活性剂构成，表面活性剂可以选择阴离子型、阳离子型或两性离子型，表面活性剂含量应不超过其临界胶束浓度CMC的02倍，以000502CMC为宜。0036本发明可以在摩擦副接触区附近设置一阳极材料作为辅助电极，如石墨电极、铂电极，辅助电极与摩擦副的金属一方不接触，并始终保持一定的间隙12MM为宜，润滑液应充满间隙。0037本发明摩擦副运动过程中的摩擦系数可以通过施加外部电压进行控制，外部。

20、电源可以是直流电源或交流电源，供电电压一般小于3V；电源功率取决于摩擦副中金属一方的尺寸，电流密度一般小于4MA/CM2。0038电压的施加可以采用两电极方式，以摩擦副的金属一侧作为工作电极，辅助电极作为对电极。若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，并施加大小合适的电压；当需要降低摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，并施加大小合适的电压。若润滑液是阳离子型表面活性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，工作电极与电源负极相联、对电极与电源正极相联，施加大小合适的电压；当需要增大摩擦系数时，将工作电极和对电极的极性对调，。

21、施加大小合适的电压。0039电压的施加也可以采用三电极方式，在上述两电极方式的基础上，工作电极附近增加一个参比电极用于测量和控制工作电极的电极电位。若润滑液是阴离子型或两性离子型表面活性剂水溶液，当需要增大摩擦系数时，采用恒电位仪使工作电极处于合适的负电位；当需要降低摩擦系数时，将工作电极处于合适的正电位。若润滑液是阳离子型表面活性剂水溶液，当需要减小摩擦系数时，用恒电位仪使工作电极处于合适的负电位；当需要增大摩擦系数时，使工作电极处于合适的正电位。0040本发明采用三电极方式施加电压控制摩擦系数时，工作电极的电位处于电化学窗口中，工作电极表面不会发生电化学氧化或还原反应，也没有溶液水电解现象。

22、。采用两电极方式施加电压控制摩擦系数时，所施加电压的范围可以对应于三电极方式时工作电极的电化学窗口。故在整个控制过程中润滑液及电力的消耗很微小。0041实例10042图1为一种摩擦系数主动控制试验装置示意图。其中图形标记说明如下00431金属盘，2陶瓷球，3石墨电极，4润滑液，5溶液槽，6角接触球轴承，7力传感器，8电化学工作站直流电源，9调速电机，10杠杆，11砝码0044图1所示装置通过杠杆方式加载，可进行球/盘接触形式下的摩擦磨损试验，摩擦副一方上试件为陶瓷球如氮化硅、氧化锆、氧化铝或金属球2如钢球，另一方为金属如不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金等圆盘1。摩擦副置于盛有表面活性剂如十二烷基。

23、硫酸钠、油酸钾、硬脂酸钠、全氟己基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、司班等水溶液4润滑剂的溶液槽5中，溶液槽5通过角接触球轴承6安装在机架上。在进行主动控制时，由电化学工作站直流电源8提供工作电压。0045试验时所加载的砝码11通过杠杆10将力传递给调速电机9，并在调速电机9的带说明书CN102102805ACN102102808A5/7页8动下作旋转运动，使得石墨电极3也随电机轴作旋转运动，从而实现通过杠杆方式对摩擦副进行加载。0046采用三电极方式施加外电压时，将辅助石墨电极3安装在摩擦副附近，摩擦副的金属侧为工作电极，参比电极置于工作电极附近；采用两电极方式施加外电压时，辅助电极和工作电极分。

24、别为石墨和摩擦副的金属侧。在对摩擦副施加控制电位或电压时，外加的控制电位、槽电压、环路电流以及传感器7中的力信号由计算机同步采集。0047本实施例利用三电极控制方式考察了氧化锆陶瓷/不锈钢摩擦副的摩擦系数对控制电位的响应，试验的具体实施步骤如下参照图10048将下试样不锈钢加工成试样1卡在溶液槽5中，三个大小相同的氧化锆陶瓷球2作为上试样装在一卡具中，并通过联轴器与电机轴9相连，在电机轴的带动下作旋转运动，石墨电极3也随电机轴作旋转运动，通过杠杆方式对摩擦副进行加载。0049试验前，将两摩擦件在丙酮中超声3分钟，随后用去离子水超声清洗。溶液槽中加入适量浓度的表面活性剂水溶液。上下试样的摩擦力由。

25、安装在机架和溶液槽间的测力传感器测出，并同步采集到计算机进行数据处理。0050试验参数如下0051载荷10N；0052电机转速100RPM；0053控制电位1002V相对于饱和甘汞电极，SCE；0054控制方式方波电位0055试验时间分配开路为10秒，负电位为30秒，正电位或开路电位为20秒。0056润滑剂分别为四种浓度的005MM，01MM，05MM，1MM的十二烷基硫酸钠水溶液。0057采样频率400HZ。0058对于每种浓度的润滑剂，在试验前，先测量摩擦副的开路电位，然后用循环伏安法对摩擦副进行扫描，以确定控制电位的极限值，即在控制电位的正向极限下，摩擦副不能发生电化学氧化；在控制电位的。

26、负向极限下，溶液不能发生析氢反应。0059图2为三电极控制方式中一个方波控制电位下摩擦系数随电位变化的实验结果。图2A表示在1MM十二烷基硫酸钠溶液中三电极体系中氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数对槽电压控制的响应；图2B表示相同实例下回路中电流随时间的变化情况。0060图2的试验结果表明0061开路电位时，摩擦系数处于较低值；给摩擦副施加02至04V相对于饱和甘汞电极的控制电位，摩擦系数很快上升并能达到最高值；施加比04V更负的电位时，摩擦系数能较好地维持在最高值；然后给摩擦副施加开路电位或比开路电位更正的控制电位，摩擦系数能很快下降到开路值或甚至更低，摩擦系数的上升和下降几乎与控制电位的变化同。

27、步，其响应时间均在05秒以内，即摩擦系数对外加控制电压的变化响应具有很好的跟随性。以上同类试验至少重复3次，偏差在10以内。0062将实验中采集到的摩擦力、槽电压、控制电位以及回路电流信号进行处理后，将各个控制电位下响应的参数取平均，然后绘制出图3中的各种参数关系图。图3A表示01MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副不同电位所对应的摩擦系数、图3B表示01MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副不同电位所对应的电流；图3C表示说明书CN102102805ACN102102808A6/7页901MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副不同电位所对应的槽电压。0063其中图3中的槽。

28、电压与电位的关系图，可作为两电极控制方式的槽电压参考值。0064实例2利用两电极方式考察了氧化锆陶瓷/不锈钢摩擦副的摩擦系数对控制电压的响应。0065图4为一个方波控制电压下摩擦系数随槽电压变化的实验结果。图4示出了在1MM十二烷基硫酸钠溶液中两电极体系中氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数对槽电压控制的响应情况。该结果表明利用三电极控制方式时测得的槽电压与电位关系图，采用两电极控制方式可以获得与三电极控制方式相近的效果，从而可以简化控制系统的构成。0066实例3考察了氧化锆陶瓷/不锈钢摩擦副的摩擦系数随系列方波控制电位的响应如图5所示，试验的具体实施步骤如下0067本组试验的装置和方法与实例1相同。

29、，只是控制电位的施加方式改为系列方波。图5示出了在05MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数随系列方波控制电位变化的响应情况，试验结果表明，摩擦系数的上升及下降几乎与控制电位的变化同步，其响应及恢复时间均在05秒以内，这说明摩擦系数对连续变化的方波电位的跟随性很好。0068实例4考察了陶瓷/不锈钢摩擦副在长时间控制电位下摩擦系数如图6所示的稳定性。图6示出了在05MM十二烷基硫酸钠溶液中氧化锆/不锈钢摩擦副长时间电控摩擦效果，实验结果表明，在04V的控制电位作用下，摩擦系数从开路电位的01左右突升至05左右，然后逐渐下降，经过两分钟左右，摩擦系数并趋于04左右的稳定值，当再给摩。

30、擦副施加开路电位时，摩擦系数快速下降并恢复到01左右。0069机器的长时间可靠稳定运行是其工程应用的一个基本要求，但前面几个实例中的电控摩擦实验所经历的时间较短，为了将电控摩擦应用于工程实践中，必须对其长时间的稳定性效果进行考察。实例4的结果表明，摩擦系数在长时间控制电位下的稳定性较好。0070图7为三电极控制方式中不同浓度润滑剂的摩擦系数与控制电位之间的关系示意图。分别示出了四种浓度的润滑剂，包括005MM，01MM，05MM，1MM四种浓度的的十二烷基硫酸钠水溶液。0071图7中的摩擦系数为相应控制电位下的平均值。实验方法与实例1相同。试验表明，控制电位与摩擦系数有一定的相关性。并且，控制。

31、电位存在一个阈值电位，对于浓度低于1MM的十二烷基硫酸钠溶液，当控制电位比03V更负时，摩擦系数基本保持一比较稳定的值，在01至03V电位之间，摩擦系数上升很快并与控制电位有近似线性的对应关系。0072试验表明，对于1MM以下的较低浓度的十二烷基硫酸钠水溶液，其开路电位下的基础摩擦系数处于01左右的较低值；当给摩擦副施加比03V更负控制电位，摩擦系数能很快上升到0405；当控制电位比开路电位更正时，摩擦系数又能很快恢复到基础摩擦系数甚至更低。摩擦系数对控制电位变化的跟随性很好，且摩擦系数对控制电位变化的响应和恢复时间也均在05秒以内。0073实例5分别考察了不同浓度润滑液、不同控制波形在不同控。

32、制方式下的摩擦系数的电控效果。对于每一种润滑剂，首先在三电极控制方式中运用三角波控制电位测得摩擦系数在可控范围内所对应的槽电压，接着将此槽电压的极限值作为以正弦波的形式应用在两电极控制方式中。说明书CN102102805ACN102102808A7/7页100074参照图8A，示出了在01MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用三角波电位控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果。0075参照图8B，示出了在01MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果。0076参照图9A，示出了在05MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用三角波电位控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的。

33、摩擦系数的控制效果。0077参照图9B，示出了在05MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果。0078参照图10A，示出了在1MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用三角波电位控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果。0079参照图10B，示出了在1MM十二烷基硫酸钠溶液中，采用正弦波槽电压控制，氧化锆/不锈钢摩擦副的摩擦系数的控制效果。0080实验表明，对于三电极方式中的三角波控制电位，摩擦系数有近似三角波的跟随性变化；对于两电极方式中的正弦波槽电压，摩擦系数有近似正弦波的跟随性变化。0081本发明将金属与金属或金属与陶瓷构成的滑动摩擦副置于表面活。

34、性剂水溶液中，摩擦系数的变化可以通过三电极方式或两电极方式来实现。使用三电极方式时，摩擦副中的金属侧充当工作电极，在摩擦副接触区附近设置一辅助电极作为对电极，用一参比电极控制工作电极的电极电位来对摩擦系数进行控制；使用两电极方式时，直接通过调整工作电极和对电极之间槽电压的大小及极性来控制摩擦系数，但所施加电压的范围和大小应依据工作电极的电极电位与槽电压之间的关系确定。本发明可广泛应用于摩擦驱动、摩擦制动的装置中，为其可靠性和可控性提供了技术保障。0082以上对本发明所提供的一种表面活性剂水溶液中金属摩擦副摩擦系数的主动控制方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了。

35、阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。说明书CN102102805ACN102102808A1/7页11图1图2A说明书附图CN102102805ACN102102808A2/7页12图2B图3说明书附图CN102102805ACN102102808A3/7页13图4图5说明书附图CN102102805ACN102102808A4/7页14图6图7说明书附图CN102102805ACN102102808A5/7页15图8A图8B说明书附图CN102102805ACN102102808A6/7页16图9A图9B说明书附图CN102102805ACN102102808A7/7页17图10A图10B说明书附图CN102102805A。