[发明专利]一种波纹状织构化表面的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面制备方法，特别涉及是一种波纹状织构化表面的制备方法。

技术背景

随着先进制造技术的迅速发展，表面织构化成了摩擦学的研究热点。织构化表面具有储存磨屑、二次润滑、微流体动压等多种减摩机理。其中微流体动压润滑能显著提高表面承载能力，使相应的Stribeck曲线向左移动，即向边界润滑或混合润滑区推进，从而在摩擦副相对较低的速度时就可进入混合润滑或者流体动压润滑状态，改善润滑性能。近年来关于各种摩擦表面如汽缸／活塞系统、密封面及导轨等的织构化处理取得了突破，在减摩减阻，节能减排方面展现出了巨大的优越性。

作为表面织构技术的根本，表面织构加工手段的发展与应用决定了该技术的成功与否。目前使用较多的加工方法有激光表面织构化技术和电解加工表面织构化技术。激光加工织构时需要高精度的激光器，成本较高。电化学加工织构时候常常使用到强酸强碱等电解液，对环境造成污染，而且由于电解过程中杂散腐蚀的存在，使得电化学加工的精度受到限制。随着织构化技术越来越广泛的应用，亟需找到一种处理工艺可靠，质量稳定且适合于大规模生产的织构化表面技术。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种波纹状织构化表面的制备方法，处理工艺可靠，质量稳定，且适合大规模生产，表面具有优异流体减阻性能的波纹状织构。

为了达到上述目的，本发明采用的技术解决方案是：

一种波纹状织构化表面的制备方法，将具备流动性能的热塑性材料热熔融后均匀喷涂到待处理表面，喷涂厚度为100-2000微米；然后在25~200℃温度下，在方向平行于试样表面的氮气气流中固化，氮气气流速度为0.3~20m/s。

所述的热塑性材料分为两种，一种为在常温下具备流动性能且能够通过加热固化的物质，包括液态聚氨酯、液态橡胶和未交联的树脂；另一种为常温下为固态，需加热使其发生热塑性流动，包括金属、聚乙烯或聚丙烯塑料。

使用该方法制备波纹状表面织构操作简单，只需要控制氮气气流流速的大小、气流扫掠方向以及固化温度的高低。该方法大大降低了织构化表面的制作成本，且制造过程不产生污染。该方法能适用于各种尺寸的、形状复杂的表面。经过本发明处理后成型得到的表面，具备规则的波纹状织构，具有良好的流体减阻能力和优异的摩擦学性能，能适用于多种流体环境。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种波纹状织构化表面的制备方法，将具备流动性能的热塑性材料热熔融后均匀喷涂到待处理表面，喷涂厚度为1500微米；然后在160℃温度下，在方向平行于试样表面的氮气气流中固化，氮气气流速度为7m/s。

所述的热塑性材料为聚氨酯乳液，聚氨酯做溶质，四氢呋喃做溶剂，聚氨酯质量分数为70%。

实施例二

一种波纹状织构化表面的制备方法，将具备流动性能的热塑性材料热熔融后均匀喷涂到待处理表面，喷涂厚度为1500微米；然后在25℃温度下，在方向平行于试样表面的氮气气流中固化，氮气气流速度为6m/s。

所述的热塑性表面处理物质分为聚乙烯。

实施例三

一种波纹状织构化表面的制备方法，将具备流动性能的热塑性材料热熔融后均匀喷涂到待处理表面，喷涂厚度为1000微米；然后在25°C温度下，在方向平行于试样表面的氮气气流中固化，氮气气流速度为11m/s。

所述的热塑性材料为熔融状态的金属锡。

上述具体实施方式用来解释说明此发明专利，而不是对本发明专利进行限制，在本发明的发明精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和该变，均属于本发明的保护范围。