摩擦学包括摩擦、磨损与润滑三大部分。在大多数情况下,我们对于摩擦学的研究的主要是为了在实际应用中降低摩擦系数、减少磨损,从而达到延长机器零部件使用寿命、减少能量损失的最终目的。有些固体材料能够在干摩擦的条件下仍然具有很低的摩擦系数,它们就是聚合物材料,其中表现特别优秀的是被称为“塑料王”的聚四氟乙烯。甚至它还可以通过添加其它耐磨物质而获得更好的减摩耐磨性能。一般情况下,固体材料之间的干摩擦具有很高的磨损率和摩擦系数,因此就需要用到润滑材料(润滑油或者润滑脂)来起到润滑作用。而单一的润滑材料本身有时候还不能够满足实际应用需求,于是人们就往润滑油或者润滑脂中添加一些其它的材料,以增强它的摩擦学性能,这些材料称为润滑油添加剂。一直以来,研究人员都在不断地尝试通过各种方法去降低摩擦系数、减少磨损。同样也是朝着这个目标,本论文从固体、液体聚合物材料的角度入手,并且结合数学模型建立和数值分析计算的方法,持着理论联系实际的态度,做了以下工作:1.通过化学方法合成了若干总聚合物润滑油添加剂,它们分别是聚乙二醇200硼酸酯、聚乙二醇400硼酸酯、聚乙二醇600硼酸酯和聚丙二醇200硼酸酯。按照不同的比例将它们分别地添加到菜籽油中然后进行四球摩擦磨损实验,结果表明这些聚合醇硼酸酯的加入使得菜籽油具有了比原来更加优秀的减摩抗磨性能。结果还显示:加入的聚合醇硼酸酯的分子量越大,其菜籽油的摩擦系数越低、抗磨性能越强。2.设计了一套新的聚四氟乙烯样品生产模具,并通过该模具高效率地制作了聚四氟乙烯以及聚四氟乙烯-玻璃纤维试样用于销盘摩擦磨损试验机进行摩擦学实验。结果表明,通过给聚四氟乙烯添加适量的玻璃纤维,不仅可以使其摩擦系数得以降低而且其耐磨性也得以增强。除此之外,聚四氟乙烯-玻璃纤维材料不仅在干摩擦条件下能够以很低的摩擦系数工作,而且还因其突出的化学稳定性耐腐蚀性而能够以更低的摩擦系数在海水环境中得到应用。3.以聚四氟乙烯-玻璃纤维作为销和盘的材料,采用添加了本论文所合成的聚合醇硼酸酯添加剂的菜籽油作为润滑剂,进行了销盘摩擦磨损实验。结果表明,在固体、液体聚合物材料二者的协同作用下,它们发挥出了比自身独立作用时远远优越的减摩抗磨性能。4.通过力学分析,建立了销盘磨损实验的数学模型,并且设计实现了一个数值计算程序,可以通过给定转速、载荷、销尺寸、材料磨损系数、摩擦时长、旋转半径等参数计算出试验后销和盘的磨损率、磨损深度和磨损体积;也可以通过实验得到的销或盘的磨损体积来反求材料的磨损系数、磨损率。5.以四组聚四氟乙烯-玻璃纤维材料作为销和盘进行销盘摩擦磨损实验,通过实验数据与理论计算得到的数据对比验证了销盘磨损实验的数学模型的正确性和该数值计算程序的实用性。