第十四届全国表面工程大会

515 / 2023-03-06 15:50:26

激光表面织构对自润滑运动副摩擦学行为的研究

激光表面织构；转移膜；预填充；释放-反混

激光表面织构(LST)已被证明能显著提高摩擦副的减磨耐磨性能。通过研究表面织构对自润滑衬垫在干摩擦工况下的摩擦学行为，发现直径为100μm、30%面积密度、深径比为0.1的原型织构凹坑摩擦系数和磨损率分别降低了64%和82%。证实了LST有利于高质量转移膜的生成。开展了寿命验证试验，发现23小时后织构化和无织构对摩副的摩擦系数趋于一致。然而，激光加工的主要问题之一是在热影响区边缘存在高点。通过合理设计将这些高点可以作为锚固点，可解决自润滑材料在光滑的金属表面上难以形成润滑膜的问题。制备了石墨预填充和PTFE预填充的织构预填充过渡润滑膜。其中，PTFE填充的过渡润滑膜有效降低启动力矩100倍，摩擦系数降低了10-45%。这种织构预填充过渡润滑膜有利于快速形成高质量转移膜，为织构功能从“困屑-存屑”进一步到“释放-反混”提供理论基础。