矩形微织构铝合金表面的摩擦学特性研究

发布时间：2025-04-11 04:55

　　近年来,表面微织构技术在降低摩擦副的摩擦、减小磨损和提高机械设备承载能力等方面得到了广泛的应用,合理的微织构设计可显著增强摩擦副表面的减摩耐磨性能。本文利用激光表面微织构技术和溶胶凝胶法涂覆SiO2,制备具有不同润湿性的矩形微织构表面。在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水基溶液润滑条件下,研究了微织构尺寸、滑动方向、润滑液浓度、转速以及表面润湿性等因素对氮化硅/铝合金摩擦副摩擦学特性的影响,研究旨在优化表面微织构的设计,拓展微织构技术在机械设备中的实际应用。论文的主要研究内容如下:(1)构建不同尺寸的矩形微织构,结合低表面能溶液和SiO2修饰,制备了具有不同润湿性的铝合金表面,研究微织构的尺寸和润湿性对氮化硅/铝合金摩擦副摩擦学性能的影响。结果表明:在疏水状态下,随着矩形微织构长度的增大,表面的水接触角增大。疏水性能增强可减小摩擦副的摩擦,降低磨损,Si02修饰的190×90 μm矩形微织构试样表面的水接触角可达161.2°,滚动角为2.4°,具有最佳的减摩耐磨性能。(2)针对190×90 μm的矩形微织构试样,研究了润湿性和滑动方向对摩擦副摩擦学性能的影响。结果表明:沿0°方向滑动时,试样的摩...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２试样的三维形貌??Ｆｉｇ．?２．２?３Ｄ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ??通过场发射扫描电子显微镜观察Ｓｉ〇ｄ＿饰后铝合金表面的形貌如图２．３所示

?矩形微织构铝合金表面的摩擦学特性研究???利用三维激光共聚焦显微镜观察经实验后各试样的表面形貌，并通过公式（２．１）计??算各试样表面的磨损体积（磨损量）。??ＡＶ?＝?Ｓｘｌ－Ｖ?（２．１）??式中，ＡＦ为磨损体积（磨损量），Ｓ为磨痕形貌的横截面积（由三维激光共聚焦显微镜??....

图３．５不同滑动条件下微织构的横截面积??Ｆｉｇ．?３．５?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｔｅｘｔｕｒｅ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｌｉｄｉｎｇ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??

?大连海事大学硕士学位论文???５ｉ?．０．７??Ｗｅａｒ?ｌｏｓｓ??＾?Ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?－?〇?６??ｏｆ－?３?－?■???－?０．５??己?２．１３７?２．１５６?２?１７３?＾４５?ｇ??ｉ：｜?ＩＩＩ?｜：：ｉ??０°?１５°?４５°?６０°....

图３．６滑动方向和润湿性对摩擦系数的影响??Ｆｉｇ．?３．６?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｌｉｄｉｎｇ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ?ｏｎ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ??

楔形间隙，所以在间隙的收敛端和发散端会形成正、负压力。??而当空化压力大于发散端形成的负压力时，润滑剂中溶解的空气会分离出来，发生空化??效应。空化效应会减弱发散端形成的负压力，从而使润滑膜具有承载力。当滑动方向发??生改变时，位于发散端的微织构面积也发生改变，空化效应也随之改变....

图３．８微织构试样磨损量和磨损量减小百分比??Ｆｉｇ．?３．８?Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗｅａｒ?ａｎｄ?ｗｅａｒ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ－ｔｅｘｔｕｒｅｄ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ??

?大连海事大学硕士学位论文???８０?－??ｇ?６０－?５０??ｉ４°－＿?■?＿??｜２］１１?■?Ｉ??Ｂｌａｎｋ?ｔｅｘｔｕｒｅ．?０°?ＷｉｉｈＳｉ０２．?０°?Ｂｌａｎｋ?ｔｅｘｔｕｒｅ?．?６０°?Ｗｉｔｈ?Ｓｉ０２?．?６０°??Ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉ....

本文编号：4039543