一、概述

摩擦系数试验机，又称摩擦系数测定仪、摩擦系数检测仪、摩擦系数试验仪、动静摩擦系数试验仪、摩擦系数仪等。该设备是专门用于测量各种材料静摩擦系数和动摩擦系数的精密检测仪器，通过模拟物体在实际工况下的相对运动，定量评估材料表面的摩擦特性。它广泛应用于印刷品墨层耐磨性检测、塑料薄膜和薄片摩擦系数测定、紧固件摩擦系数测试、包装材料滑爽性评估、汽车内饰触感评价、轮胎与刹车片性能测试等众多领域。

二、工作原理

摩擦系数试验机的核心物理原理基于经典摩擦学理论：摩擦系数等于摩擦力除以法向力。当两个相互接触的物体发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面之间会产生阻碍运动的力，摩擦系数试验机通过测量该阻力与正压力之间的比值，计算出材料的摩擦系数。

三、主要测试项目

第一项是静摩擦系数测定。记录两接触表面在相对移动开始时的最大阻力与法向力的比值，反映材料初始滑动的阻力特性。

第二项是动摩擦系数测定。记录两接触表面以一定速度相对匀速移动时的阻力与法向力的比值，反映材料持续滑动时的摩擦特性。

第三项是动静摩擦复合测试。在一次试验中同时获取静摩擦和动摩擦数据，系统自动绘制摩擦系数随时间变化的曲线，通常呈现三阶段特征：跑合期（0至10分钟）摩擦系数快速下降，稳定期（10至120分钟）曲线波动小反映材料本征摩擦特性，剧烈磨损期（大于120分钟）曲线陡升伴随材料失效。取稳定期平均值作为有效摩擦系数。

第四项是摩擦系数稳定性评估。通过计算稳定期摩擦系数的波动标准差来反映材料摩擦性能的稳定程度。线性增长表明稳定磨损机制，非线性加速表明疲劳或黏着主导。

四、执行标准

国内标准方面：GB/T 10006（即GB 10006，塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定，2021年更新版），GB/T 17200，GB/T 7706（凸版装潢印刷品），GB/T 16823.2和GB/T 16823.3（紧固件摩擦系数），GB 3098.1和GB 3098.2（紧固件机械性能），GB 5763（摩擦材料摩擦磨损性能），GB/T 5764，TAPPI T816（纸张摩擦性能检测）。

国际标准方面：ISO 8295（塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定，等同采用GB/T 10006），ASTM D1894（塑料薄膜和薄片静态和动态摩擦系数的标准测试方法），ASTM D7027（刮痕试验），ISO 16047，TAPPI T815（包装材料摩擦系数测试方法）。

五、典型技术参数

以常规型动静摩擦系数测试仪为例：

测力范围：0至5牛顿，精度0.5级（也有0.3级高精度型号可选）。

滑块质量：200克为标准配置，支持500克非标滑块定制，系统支持任意滑块质量试验。

试验速度：100毫米每分钟或150毫米每分钟，可无级调速，也可调整至其他速度。

滑块行程：70毫米或150毫米。

外形尺寸：约630毫米（长）乘360毫米（宽）乘230毫米（高）。

净重：约33公斤。

电源：交流220伏，50赫兹。

环境要求：温度23正负2摄氏度，湿度20%至70%RH（部分型号要求50正负5%RH）。

摆式摩擦系数仪特有参数：摆锤质量1500正负30克，橡胶片对路面正向静压力2263克，摆值范围0至150 BPN，摆值精度0.1或1 BPN，电池续航可连续工作35至40小时。

紧固件摩擦系数试验机特有参数：紧固扭矩30000牛米，扭矩测量范围300至30000牛米，轴向力3000千牛，扭矩示值相对误差正负1%，扭矩分辨率为扭矩的五十万分之一，扭角测量分辨率0.001度，扭转速度0至15转每分钟且无极调速，夹头间距离1300毫米，适用螺栓规格M27至M72。

六、结构组成

设备由四大核心模块构成：

驱动系统：由交流伺服电机或步进电机、圆弧齿形带、光电编码器、主轴等组成。部分高端型号已由步进电机升级为交流伺服电机，转速精密可调，转矩大，噪音小。扭转速度相对误差为设定值的正负1%。

加载系统：采用砝码式或弹簧式微机施力结构，通过步进电机系统自动加载，也有液压施力系统方案，载荷精度可达正负0.5%。

摩擦副系统：平面滑动摩擦副配置，对磨件可选用标准钢板或淬火钢环。摆式仪采用滑溜块加橡胶片结构。每次试验后需重新磨削对磨面，当摩擦环外径小于36毫米时需更换。橡胶片磨耗长边不得超过3.2毫米，短边不得超过1.6毫米，有效使用期为一年。

智能控制系统：微电脑控制，彩色触摸屏或LCD显示面板操作，可实时显示扭矩、时间、温度、摩擦系数曲线，支持数据导出至EXCEL，配备微型打印机可输出带曲线和表格的标准试验报告，支持RS232或USB或网络传输接口。

七、应用领域

印刷包装行业：印刷品印刷墨层耐磨性测试、PS版感光层耐磨性测试、相关产品表面涂层耐磨性测试，以及塑料薄膜和薄片的开口性与滑动性检测，避免高速包装时出现卡膜、跑偏或堆叠散乱。

包装材料行业：PE、PP、PVC等食品包装膜、日化产品包装膜、纸塑复合膜、铝塑复合膜、镀铝膜、纸张纸板等的摩擦系数检测，评估层间摩擦特性，保障复合工艺稳定，优化折叠堆叠性能。

汽车工业：内饰材料触感评价如仪表盘、座椅面料，零部件之间配合如橡胶密封条与玻璃，刹车片与雨刷性能测试，以及汽车空调螺栓螺母摩擦系数测试。

紧固件行业：高强度螺栓连接副扭矩系数和摩擦系数测试，执行GB/T 3098系列标准，测量拧紧扭矩、螺纹扭矩、轴向力等参数。

摩擦材料行业：制动器衬片、离合器面片的摩擦磨损性能测试，执行GB 5763、SAE J661等标准，用于配方筛选和生产质量控制。

路面检测：摆式摩擦系数仪用于测定路面、机场跑道、标线漆等摩擦系数，也可作为确定轮胎配方的依据。室内外均可使用，数据稳定。

日化医药：化妆品、滴眼液等日化用品的滑爽性能测定，药用铝塑膜、输液袋表面材料摩擦特性检测。

其他领域：轮胎、鞋材、输送带、木材、涂层、通信电缆光缆用金属材料复合带、编织袋、织物等材料的摩擦系数检测。