雙疏鋁合金表面制備及其性能研究.pdf

1、由于鋁合金表面耐磨性能較差，一直制約著該材料的應(yīng)用。本文旨在通過(guò)改變鋁合金表面潤(rùn)濕性，從而提高鋁合金表面在水潤(rùn)滑條件下的摩擦學(xué)性能，為制備新型雙疏耐磨鋁合金表面提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　本文以船用鋁合金為基體材料，利用在其表面構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)與納米粒子植入相結(jié)合的方法，制備具有微納二級(jí)結(jié)構(gòu)的仿生雙疏表面，并研究其表面的潤(rùn)濕性與摩擦學(xué)特性。利用機(jī)械摩擦法和電化學(xué)腐蝕法探討制備的雙疏表面的耐久性，為提高鋁合金耐久性能提供新的方法。

2、>　　利用激光加工技術(shù)在5083船用鋁合金表面刻蝕出間距為100μm的點(diǎn)陣和網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)，采用溶膠-凝膠法將SiO2納米粒子涂覆在經(jīng)激光加工的鋁合金表面，制備出超疏水且疏油的表面。用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量其表面接觸角和滾動(dòng)角，結(jié)果表明，相對(duì)于點(diǎn)陣微結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面的超疏水和疏油性能更強(qiáng)，水接觸角達(dá)到159.9°，對(duì)油（十六烷）的接觸角達(dá)到142.0°。
　　采用多功能摩擦試驗(yàn)機(jī)探討了雙疏鋁合金表面在水潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑條件下的摩擦學(xué)特性。研

3、究表明，同樣的微結(jié)構(gòu)表面，油潤(rùn)滑條件下的摩擦系數(shù)顯著小于水潤(rùn)滑條件下的，且波動(dòng)幅度更小，磨痕也更淺更窄。隨表面疏水和疏油性能的提高，摩擦系數(shù)減小。磨痕深度變淺，寬度變窄。水潤(rùn)滑條件下，點(diǎn)陣微結(jié)構(gòu)表面的摩擦系數(shù)大于網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面;而油潤(rùn)滑條件下，點(diǎn)陣微結(jié)構(gòu)表面的摩擦系數(shù)小于網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面。雙疏表面的制備顯著提高了鋁合金的摩擦學(xué)性能。
　　采用試樣負(fù)載并在砂紙上摩擦滑行的方法測(cè)試耐久性，結(jié)果顯示，當(dāng)摩擦滑行距離達(dá)到10m時(shí)，光滑表面的