基于研磨拋光表面微孔織構(gòu)改善DLC薄膜的摩擦特性研究.pdf

1、表面織構(gòu)技術(shù)可以有效改善機(jī)械零部件的摩擦學(xué)性能，延長其使用壽命。DLC薄膜以其優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)被廣泛用作耐磨保護(hù)涂層，然而較高的殘余內(nèi)應(yīng)力和較弱的膜基結(jié)合強(qiáng)度成為制約其工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題。本文開發(fā)了一種新型高效表面織構(gòu)技術(shù)，并將表面織構(gòu)與DLC薄膜耦合來改善膜基結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)降低殘余內(nèi)應(yīng)力，以拓展DLC薄膜工業(yè)應(yīng)用。
　　本研究中利用研磨拋光方法開發(fā)了一種新型高效表面織構(gòu)加工技術(shù)，其主要特點(diǎn)為微孔成型過程與拋光過程同步進(jìn)行，

2、可以在工件的表面快速形成微納米孔織構(gòu)形貌。通過對(duì)織構(gòu)微孔成型機(jī)理的研究表明：工件表面所形成的微孔形貌是由于研磨顆粒在表面預(yù)制微缺陷處做渦旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)工件的自轉(zhuǎn)使研磨顆粒在360°方向上依次磨削微缺陷壁面而形成的。
　　研磨拋光表面微孔織構(gòu)的影響因素分析表明：表面微孔面積密度隨研磨時(shí)間增長而逐漸下降并最終趨于穩(wěn)定；微孔孔徑及表面粗糙度隨著研磨速度的增加而增加；隨著研磨液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，微孔面積密度近似呈線性增加關(guān)系。當(dāng)研磨速度低于2.

3、09m/s、研磨液質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于9％時(shí)易于獲得10μm以下孔徑的分布表面。對(duì)表面微孔織構(gòu)影響因素的研究有助于獲得所需不同織構(gòu)參數(shù)表面。
　　表面織構(gòu)干摩擦滑動(dòng)過程的有限元分析表明：表面織構(gòu)對(duì)滑動(dòng)摩擦過程存在著兩方面的影響，有利的一面是微孔的存在可以改善接觸界面應(yīng)力的分布，特別是上試樣接觸表面的每一點(diǎn)依次經(jīng)歷高低應(yīng)力的交替變換，從而有效避免上試樣接觸表面長時(shí)間應(yīng)力集中現(xiàn)象，達(dá)到改善干摩擦性能的目的；而不利的一面則是由于接觸面積的減小，