沈生龙 闫志峰 林福东 王智芹 孙俊杰 马云海*

(1吉林大学(南岭校区)工程仿生教育部重点实验室，吉林长春130022;2吉林大学(南岭校区)生物与农业工程学院，吉林长春130022)

0 引言

贝壳是一种典型的生物陶瓷复合材料，它是由95%～99%的晶体状无机矿物质(方解石或文石)和1%～5%的有机胶原蛋白复合而成[1]。贝壳的微观结构因其种类和生存环境的不同会有显著的差异[2-3]。即使在同一个贝壳的不同位置也会有不同的微观结构特征[4-5]。但是许多贝壳沿厚度方向由外向内通常可分为:角质层、棱柱层和珍珠层[6-7]。角质层是贝壳的最外层，主要由贝壳硬蛋白组成。棱柱层为贝壳的中间层，主要由方解石晶体构成。珍珠层为贝壳的最里层，主要由片状文石晶体构成[8-9]。

对贝壳微观结构及其摩擦学行为进行研究，有助于丰富摩擦学仿生的内容，为发展高性能的新型仿生耐磨材料奠定理论基础。绢丝丽蚌作为一种常见的矿化材料，具有复杂的层状结构，其珍珠层和棱柱层都具有良好的机械性能和抗腐蚀性能，研究绢丝丽蚌的摩擦行为对改善层状复合材料的摩擦性能具有重要的意义。以绢丝丽蚌为研究对象，在10 N、20 N、30 N载荷下选用粗糙度配副差异明显的100目、240目和1 000目的砂纸为配副进行了绢丝丽蚌的珍珠层结构的摩擦学行为研究。采用UMT微观摩擦磨损机研究了绢丝丽蚌珍珠层在不同的载荷、对副、时间的摩擦性能，磨损过程如图1所示，并用扫描电子显微镜观察摩擦表面，分析绢丝丽蚌珍珠层的磨损机理，对其摩擦学行为进行深入的研究。……