金屬表面微細電解織構化及其影響潤滑特性的試驗研究.pdf

1、金屬表面微織構作為一種可以顯著提高表面摩擦學性能的方法,在摩擦副中具有廣闊的應用前景。本文主要研究了金屬表面微織構的制備工藝,并對不同微織和不同潤濕性金屬表面的潤滑特性進行了試驗研究,得到了金屬表面微織構的制備和潤滑減阻研究具有借鑒意義的研究結果。本文的主要研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)建立了微細電解加工的電場及電解液流場超聲傳質的計算模型,對影響加工定域性和流場傳質特性的因素和規(guī)律進行了系統(tǒng)研究:通過ANSYS軟件對掩膜

2、微細電解加工、逆掩膜微細電解加工和曲面掩膜微細電解加工過程進行了仿真分析,研究了掩膜深寬比、占空比、加工間隙系數(shù)等參數(shù)對電解加工結果的影響,為電解工藝參數(shù)的實驗優(yōu)化提供了理論依據(jù);利用COMSOL軟件對電解加工過程中的超聲場影響傳質的方式進行了仿真,得到了不同頻率、振幅、距液面距離等超聲場參數(shù)對電解液流場的影響規(guī)律。
　　(2)在仿真計算的基礎上,以表面織構化的工程化應用為目標,對微細電解加工工藝進行了實驗研究:結合光刻工藝,對平

3、面掩膜電解加工工藝參數(shù)進行了實驗優(yōu)化,在平面金屬基底上加工出了陣列微坑形貌;為了避免耗時的光刻步驟造成的加工效率低的問題,進一步提出了平面逆掩膜電解工藝,設計了相應的電解實驗平臺并進行了試驗研究;為了解決許多重要摩擦副涉及的內曲面上微結構加工問題,開發(fā)了以覆銅板作為掩膜的曲面掩膜電解工藝,在內曲面上加工出了陣列微坑;以流場超聲傳質計算結果為依據(jù),通過電解加工試驗對超聲場參數(shù)進行了優(yōu)化。
　　(3)在流體潤滑狀態(tài)下,利用流變儀試驗測