[實(shí)用新型]復(fù)合銦層表面織構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220236540.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN202556817U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林紹義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建船政交通職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B32B15/04
• 分類號(hào): B32B15/04;B32B3/30;F16N1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及復(fù)合銦層表面織構(gòu)。

背景技術(shù)

摩擦磨損是機(jī)械和汽車等產(chǎn)品失效的主要原因之一，大約80%的機(jī)械零部件失效是由于各種形式的磨損引起的，由于機(jī)械零部件失效帶來經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到幾十億元。國內(nèi)外學(xué)者和申請(qǐng)者已有的研究表明,不同的表面織構(gòu)具有減少摩擦磨損效果,?表面織構(gòu)改善了摩擦副的摩擦學(xué)性能。

表面織構(gòu),是指在相互連接接觸機(jī)械零件的摩擦副表面通過一定的加工技術(shù)加工出具有一定尺寸和排列的凹坑、凹痕等微織構(gòu)圖案點(diǎn)陣。

申請(qǐng)者經(jīng)過多年深入研究，發(fā)現(xiàn)機(jī)械零件表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，尤其在存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件接觸表面，復(fù)合銦層表面織構(gòu)所起的儲(chǔ)油、浸潤(rùn)性與及時(shí)形成潤(rùn)滑油膜與動(dòng)壓潤(rùn)滑的作用機(jī)理、對(duì)改善其接觸表面的摩擦因數(shù)和摩擦力與滑動(dòng)周期的作用機(jī)理，與大都數(shù)國內(nèi)外學(xué)者已見報(bào)導(dǎo)表面織構(gòu)的性能有很大不同。因此，復(fù)合銦層表面織構(gòu)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用意義。

文獻(xiàn)檢索和專利檢索結(jié)果表明，目前國內(nèi)還沒有復(fù)合銦層材料的相關(guān)表面織構(gòu)的專利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種復(fù)合銦層表面織構(gòu)，本實(shí)用新型的任務(wù)是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)用新型的復(fù)合銦層表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu)，一層結(jié)構(gòu)為在機(jī)械零件表面形成具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦復(fù)合材料層，一層結(jié)構(gòu)為與銦復(fù)合材料層形成一體且具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層，銦材料層在銦復(fù)合材料層上層。?

所述的銦復(fù)合材料層是以機(jī)械零件的表面為基底金屬，在基底金屬上，將銦材料通過加熱擴(kuò)散進(jìn)入基底金屬形成具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦復(fù)合材料層，或通過離子注入基底金屬形成具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦復(fù)合材料層。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的復(fù)合銦層表面織構(gòu)的相關(guān)技術(shù)有重大改進(jìn)：①?結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩個(gè)方面重大改進(jìn)：每個(gè)織構(gòu)單元由兩層不同的材料--浸潤(rùn)性良好的銦材料層和銦復(fù)合材料層形成一體不分離，兩層材料的材質(zhì)不同，銦復(fù)合材料層的材質(zhì)是通過加熱擴(kuò)散進(jìn)入基底金屬或通過離子注入基底金屬方式形成的，是通過表面改性形成新的銦復(fù)合材料層，因此織構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩方面都已發(fā)生重大改進(jìn)；②?織構(gòu)單元的形成油膜潤(rùn)滑原理重大改進(jìn)：表面織構(gòu)單元(微小的凹坑)具有儲(chǔ)油的性能，當(dāng)復(fù)合銦層表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元充滿潤(rùn)滑油時(shí)，織構(gòu)單元的表面銦材料層良好的浸潤(rùn)性能促進(jìn)及時(shí)形成潤(rùn)滑油膜，促進(jìn)及時(shí)補(bǔ)充儲(chǔ)油，提升了潤(rùn)滑性能；當(dāng)復(fù)合銦層表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元部分充滿潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑油未充滿)，表面銦材料層良好的浸潤(rùn)性能，與零件表面的銦材料層或(銦材料層磨損后的)?銦復(fù)合材料層的浸潤(rùn)性能、物理化學(xué)吸附性能配合作用，由于表面織構(gòu)單元的深度≤50μm，促進(jìn)及時(shí)形成潤(rùn)滑油膜，明顯提升了潤(rùn)滑性能，尤其是銦復(fù)合材料層的浸潤(rùn)性、吸附性能與織構(gòu)單元表面的銦材料層良好的浸潤(rùn)性、吸附性能配合作用形成潤(rùn)滑油膜，與普通表面織構(gòu)的工作原理有實(shí)質(zhì)性不同；③?形成動(dòng)壓潤(rùn)滑的重大改進(jìn)：表面織構(gòu)單元的表面銦材料層的浸潤(rùn)性好，與零件表面的銦材料層或(銦材料層磨損后的)?銦復(fù)合材料層的浸潤(rùn)性能、吸附性能配合作用，促進(jìn)形成動(dòng)壓潤(rùn)滑,避免機(jī)械零件的直接接觸從而降低磨損；尤其是銦復(fù)合材料層的浸潤(rùn)性、吸附性能與織構(gòu)單元表面的銦材料層良好的浸潤(rùn)性、吸附性能配合作用形成動(dòng)壓潤(rùn)滑，與普通表面織構(gòu)的工作原理有實(shí)質(zhì)性不同；④?機(jī)械零件不同磨損階段的儲(chǔ)油和潤(rùn)滑協(xié)同性方面重大改進(jìn)：機(jī)械零件處于跑合磨損階段(早期磨損階段)，復(fù)合銦層表面織構(gòu)的表面銦材料層浸潤(rùn)性良好促進(jìn)織構(gòu)單元及時(shí)提供潤(rùn)滑作用，并及時(shí)補(bǔ)充儲(chǔ)油；當(dāng)機(jī)械零件由于使用過程逐漸摩擦磨損，銦材料層逐漸磨損減少，機(jī)械零件表面的材質(zhì)為逐漸變?yōu)殂煆?fù)合材料層，表面織構(gòu)單元的表面仍為銦材料層，其良好浸潤(rùn)性、吸附性能與銦復(fù)合材料層配合作用，及時(shí)形成潤(rùn)滑油膜、潤(rùn)滑作用，機(jī)械零件不同磨損階段的儲(chǔ)油和潤(rùn)滑協(xié)同性方面明顯提升，長(zhǎng)期有效減少機(jī)械零件的摩擦磨損；⑤?復(fù)合的潤(rùn)滑形式：機(jī)械零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，銦材料層具有自潤(rùn)滑性能，與潤(rùn)滑油潤(rùn)滑、織構(gòu)單元的儲(chǔ)油和潤(rùn)滑一起形成復(fù)合的潤(rùn)滑形式，提升了潤(rùn)滑性能；結(jié)合表面織構(gòu)單元的形狀、大小、深度、表面織構(gòu)單元的間距和分布密度尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有明顯改善機(jī)械零件接觸表面的摩擦學(xué)性能；⑥?吸振減摩：銦材料層能吸收部分振動(dòng)、對(duì)存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件具有吸收部分振動(dòng)、銦材料層良好的自潤(rùn)滑性能減少存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件接觸表面因存在潤(rùn)滑不充分時(shí)的摩擦磨損有重要應(yīng)用價(jià)值，復(fù)合銦層表面織構(gòu)對(duì)存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件接觸表面具有獨(dú)特的減少摩擦磨損效果功效持久，因此，復(fù)合銦層表面織構(gòu)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用意義。