为什么表面测量也是必需的
然而，摩擦行为只是制造商通常需要对部件进行众多测试中的一部分，表征材料的表面状态同样重要。
使用恰当的表面计量工具来测量和分析工程材料表面，有助于人们揭示摩擦行为发生的根本原因，并使工程师能够更加快速的做出相应的明智决策。
用于表面测量的仪器们
一般情况下，使用一台简单的光学显微镜或者扫描电子显微镜就可以对材料表面进行成像表征。虽然这些成像仪器能够较好的提供材料表面上的一般形态信息，但它们并不能进行关键表面纹理参数的定量测量，例如ISO 25178标准中所定义的一些参数。
三维（3D）光学显微镜是量化功能表面纹理参数的理想工具，它对于几乎所有与另一部分接触的机械部件都具有非常重要的测试价值。
基于白光干涉测量（WLI）的三维光学显微镜是毫米级到纳米级别上精密表面测量中最准确，可重复性最高且测试速度最快的方法之一。
功能表面纹理参数一般与高度分布有关，而这些参数也通常用于表征材料表面的功能性行为，例如磨损，润滑和接触等。通过从3D光学显微镜或光学轮廓仪中采集到高精度测试数据，并结合先进的数据分析算法，研究人员可以轻松的计算出这些功能表面的纹理参数。
图2：利用三维光学显微镜进行测量的
某种活塞产品表面纹理高度图
图3：利用成像和计量软件从测量的3D表面纹理数据中计算Abbott-Firestone曲线和体积参数
图2展示的是利用基于白光干涉测量的3D光学显微镜测量的某种活塞样品的表面纹理高度图，这种三维光学显微镜具有在三个维度上显示表面纹理的优势。为了量化表面纹理参数，工程师们通常会使用一些分析技术，例如图3中所展示的Abbott-Firestone曲线来解释并理解由3D光学显微镜收集的测量数据。
ISO 25178，ASME B46.1以及一些其他标准中所定义的表面纹理参数都可以通过采用现代表面计量软件而轻松的计算出来，并且这些软件通常都包含在市场上3D光学轮廓仪自带的问题解决方案中。
例如，图3中计算总结出的体积参数（Vmp，峰值材料体积；Vmc，芯材料体积；Vvc，芯空隙体积；Vvv，谷孔隙体积）有助于清楚地界定材料表面的摩擦特性和润滑剂的承载能力等信息。
总结
在设计和进行摩擦测试时，重要的是复制和模拟实际环境中的应用条件，以产生相关的摩擦测试数据。选择可以快速适应不同测试条件和环境的摩擦测试平台能够为用户提供更好的灵活性，同时节约测试成本。
由于摩擦与材料表面的性质直接相关，因此结合摩擦试验和表面纹理测量是研发和制造中的有效研究方法之一。在产品质量控制过程中实施这一方法将使得制造商能够有效减少零件磨损并延长系统寿命，提高效率以及提高制造产品的安全性能。
