表面織構(gòu)處理對聚合物-金屬配副摩擦學特性影響的實驗研究.pdf

1、織物襯墊型自潤滑關(guān)節(jié)軸承在航空航天領(lǐng)域應用越來越廣泛，其主要失效形式是磨損，磨損使其失去正常的自潤滑能力，甚至造成相關(guān)機構(gòu)咬合卡死，導致災難性的后果。而表面織構(gòu)以其優(yōu)異的減摩抗磨性能被證明是繼表面改性、表面鍍層等表面處理工藝之后的一種新穎且有效的表面處理方法。因此，利用表面織構(gòu)加工技術(shù)改善織物襯墊型自潤滑關(guān)節(jié)軸承的摩擦學性能，有著重大實際意義。
　　本文采用圓環(huán)試件端面接觸滑動摩擦形式，模擬自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊與內(nèi)圈外表的摩擦，并開

2、展系列基礎(chǔ)性的實驗研究。利用激光表面織構(gòu)加工技術(shù)在圓環(huán)試件端面加工出微米級凹坑陣列，制備了不同直徑、不同深度以及不同面積密度的表面織構(gòu)；使用屏顯式高溫端面摩擦磨損試驗機考察了具備不同特征參數(shù)表面織構(gòu)圓環(huán)試件的摩擦學性能，分析了不同特征參數(shù)的表面織構(gòu)圓環(huán)試件的摩擦學實驗結(jié)果，并優(yōu)化了表面織構(gòu)的特征參數(shù)；最后分析了與表面織構(gòu)圓環(huán)試件對摩的織物自潤滑襯墊的磨損機理以及轉(zhuǎn)移膜形成機制。
　　結(jié)果表明：表面織構(gòu)有優(yōu)異的減摩抗磨效果。在直徑d

3、=75μm、深度h=40μm、面積密度r=39.4％及深徑比h/d=0.55時的表面織構(gòu)減摩效果最佳；而在直徑d=75μm、深度h=5μm、面積密度r=39.4%及深徑比h/d=0.3時的表面織構(gòu)抗磨效果最佳，但在直徑d=200μm時，表面織構(gòu)表現(xiàn)出增大磨損的效果。與光滑表面和織構(gòu)化圓環(huán)試件對摩的織物自潤滑襯墊的磨損機理都是磨粒磨損和粘著磨損，只是其形成機制不同。由圓環(huán)試件的能譜圖和各元素質(zhì)量分數(shù)的變化可知，轉(zhuǎn)移膜是從表面織構(gòu)凹坑內(nèi)部向