金屬表面微細電解織構(gòu)化及其影響潤滑特性的試驗研究.pdf

1、金屬表面微織構(gòu)作為一種可以顯著提高表面摩擦學(xué)性能的方法,在摩擦副中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了金屬表面微織構(gòu)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(gòu)的制備和潤滑減阻研究具有借鑒意義的研究結(jié)果。本文的主要研究內(nèi)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(zhì)的計算模型,對影響加工定域性和流場傳質(zhì)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(jié)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(zhì)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(chǔ)上,以表面織構(gòu)化的工程化應(yīng)用為目標(biāo),對微細電解加工工藝進行了實驗研究:結(jié)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(shè)計了相應(yīng)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(nèi)曲面上微結(jié)構(gòu)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(nèi)曲面上加工出了陣列微坑;以流場超聲傳質(zhì)計算結(jié)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