磁性薄膜陣列作用下鐵磁性材料的潤滑特性研究.pdf

1、磁性液體是一種新型的功能材料，它是將磁性的納米固體顆粒均勻地分散在基液中而形成的穩(wěn)定膠體體系，是一種良好的潤滑材料。它兼具了液體的流動性和磁性材料的磁性，通過外加磁場，能夠?qū)崿F(xiàn)對磁性液體的定位、定向與移動。
　　表面織構(gòu)，即在摩擦面上加工出一定尺寸的凹坑或溝槽的陣列，已經(jīng)被證明是改善表面摩擦學性能的一個有效手段。結(jié)合磁性液體良好的潤滑性能和表面織構(gòu)優(yōu)異的摩擦學性能，本課題組通過在表面加工的凹坑陣列中沉積入磁性薄膜，首先提出了磁性薄

2、膜陣列的設計。
　　本文以磁性液體作為潤滑材料，對具有磁性薄膜陣列的鐵磁性材料表面摩擦學特性進行研究。首先對磁性薄膜陣列的幾何參數(shù)進行了優(yōu)化，選擇優(yōu)化后的試樣作為主要研究對象。然后對不同基體材料的試樣分別進行摩擦學試驗，并結(jié)合靜磁場有限元分析，分析了不同基體材料對磁性薄膜陣列潤滑特性的影響及其作用機理。接著制備了在凹坑內(nèi)沉積滿磁性薄膜的試樣，以排除表面織構(gòu)對試樣潤滑性能的影響，并對同一試樣充磁前后分別進行摩擦學試驗，更加充分地證明

3、磁性薄膜在磁性液體潤滑中的重要作用。同時還研究了不同磁性薄膜厚度對潤滑特性的影響。最后研究了不同上試樣對磁性薄膜陣列試樣潤滑特性的影響。本文主要得到以下結(jié)論：
　　一、采用光刻、掩膜電解及電沉積技術可以在鐵磁性材料表面加工出磁性薄膜陣列。得到的磁性薄膜陣列幾何尺寸精確，磁性薄膜晶粒致密均勻。試驗證明磁性薄膜陣列在一定條件下能夠降低磁性液體潤滑時的摩擦系數(shù)。
　　二、結(jié)合對不同基體材料表面的磁場分析，并通過摩擦試驗的對比發(fā)現(xiàn)，

4、基體材料為45鋼的磁性薄膜陣列試樣減摩效果優(yōu)于基體材料為316鋼的試樣。表明基體材料對磁性薄膜陣列作用下磁性液體的潤滑特性具有影響。
　　三、通過對鍍滿試樣充磁前后摩擦學試驗的對比，得到充磁后試樣表面的摩擦系數(shù)總體低于充磁前試樣的摩擦系數(shù)。試驗充分證明了磁性液體潤滑時磁性薄膜的減摩作用。進一步對不同磁性薄膜厚度的試樣進行摩擦學試驗，發(fā)現(xiàn)在磁性薄膜厚度較大的試樣表面，充磁后對充磁前試樣的減摩效果更為明顯。證明磁性薄膜厚度影響試樣表面