基于研磨拋光表面微孔織構改善DLC薄膜的摩擦特性研究.pdf

1、表面織構技術可以有效改善機械零部件的摩擦學性能，延長其使用壽命。DLC薄膜以其優(yōu)良的物理化學性質(zhì)被廣泛用作耐磨保護涂層，然而較高的殘余內(nèi)應力和較弱的膜基結(jié)合強度成為制約其工業(yè)應用的關鍵技術難題。本文開發(fā)了一種新型高效表面織構技術，并將表面織構與DLC薄膜耦合來改善膜基結(jié)合強度，同時降低殘余內(nèi)應力，以拓展DLC薄膜工業(yè)應用。
　　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加工技術，其主要特點為微孔成型過程與拋光過程同步進行，

2、可以在工件的表面快速形成微納米孔織構形貌。通過對織構微孔成型機理的研究表明：工件表面所形成的微孔形貌是由于研磨顆粒在表面預制微缺陷處做渦旋運動，同時工件的自轉(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的影響因素分析表明：表面微孔面積密度隨研磨時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)量分數(shù)增加，微孔面積密度近似呈線性增加關系。當研磨速度低于2.

3、09m/s、研磨液質(zhì)量分數(shù)低于9％時易于獲得10μm以下孔徑的分布表面。對表面微孔織構影響因素的研究有助于獲得所需不同織構參數(shù)表面。
　　表面織構干摩擦滑動過程的有限元分析表明：表面織構對滑動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力的分布，特別是上試樣接觸表面的每一點依次經(jīng)歷高低應力的交替變換，從而有效避免上試樣接觸表面長時間應力集中現(xiàn)象，達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，