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。本文旨在通過改變鋁合金表面潤濕性，從而提高鋁合金表面在水潤滑條件下的摩擦學(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，制備具有微納二級結(jié)構(gòu)的仿生雙疏表面，并研究其表面的潤濕性與摩擦學(xué)特性。利用機械摩擦法和電化學(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。用接觸角測量儀測量其表面接觸角和滾動角，結(jié)果表明，相對于點陣微結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面的超疏水和疏油性能更強，水接觸角達到159.9°，對油（十六烷）的接觸角達到142.0°。
　　采用多功能摩擦試驗機探討了雙疏鋁合金表面在水潤滑和油潤滑條件下的摩擦學(xué)特性。研

3、究表明，同樣的微結(jié)構(gòu)表面，油潤滑條件下的摩擦系數(shù)顯著小于水潤滑條件下的，且波動幅度更小，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。水潤滑條件下，點陣微結(jié)構(gòu)表面的摩擦系數(shù)大于網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面;而油潤滑條件下，點陣微結(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試耐久性，結(jié)果顯示，當(dāng)摩擦滑行距離達到10m時，光滑表面的