克氏原鳌虾头胸部外骨骼微观结构和摩擦磨损特性

摘要：

为探索克氏原鳌虾(Procambarus clarkii)在泥浆中穿行的防黏耐磨机理,该文以克氏原鳌虾头胸部外骨骼作为研究对象,分析其无机元素含量和存在形态,观察其微观结构,并测量其硬度和弹性模量;对外骨骼进行摩擦磨损试验,考察其摩擦磨损特性,并观察磨痕的磨损形貌.试验表明,克氏原螯虾头胸部外骨骼中含有大量的钙元素,其中大部分以非晶结构存在,并含有少量碳酸钙;外骨骼表面具有凹坑、凸包和刚毛微观结构;螺旋夹板层具有蜂房结构,钙盐以针簇状分布在螺旋夹板层中;外骨骼硬度为0.503 GPa、弹性模量为18.019 GPa;摩擦因数呈跳跃式变化,最小时不足0.1,最大时接近0.8,磨损类型属于磨粒磨损.研究结果为农业机械触土部件表面防黏、耐磨的仿生设计提供理论依据.

关键词：微观结构、摩擦、硬度、外骨骼、弹性模量、摩擦磨损

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分类号：TB17(工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金青年基金项目51605210;云南省科技计划项目青年项目2015FD011;昆明理工大学引进人才科研启动基金项目14118940;昆明理工大学分析测试基金2016T20140038,2017M20162214015;昆明理工大学大创训练计划项目201610674069

在线出版日期：2018-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：52-58