[發(fā)明專利]一種基于激光織構(gòu)的自潤滑減磨復(fù)合結(jié)構(gòu)表面制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410341263.9
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104117773A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文君;梅雪松;劉斌;姜歌東;王恪典;崔健磊;王聰;李天柔
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/70;C10M169/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種基于激光織構(gòu)的自潤滑減磨復(fù)合結(jié)構(gòu)表面制備方法，其特征與，包括下列步驟：

1)制備激光織構(gòu)表面結(jié)構(gòu)：采用Nd:VAN皮秒脈沖激光在參與摩擦的材料表面上進行織構(gòu)化處理，燒蝕或誘導(dǎo)出具有微米或納米級的人工規(guī)律的表面結(jié)構(gòu)，皮秒脈沖激光基本參數(shù)為：激光波長λ為1064nm或532nm，脈沖頻率f為1～100KHz，脈沖寬度τ為10ps；

2)在表面結(jié)構(gòu)涂潤滑劑，具體為：

2.1)將1～10微米級的軟質(zhì)磁性磨料用無水乙醇洗滌，然后加入硅烷類偶聯(lián)劑KH-570，以12～10:1的質(zhì)量比均勻混合后置入已驅(qū)氧的瓶中，通氮氣、抽真空直到將乙醇除凈，干燥備用；

2.2)將環(huán)氧樹脂和丙烯酸化合物以2～3.2:1的體積比在75～85℃下混合，并加入2～3wt％二甲基苯芐胺和4～5wt％對二苯酚，待上述反應(yīng)物冷卻至室溫后加入4～7wt％光引發(fā)劑和2～6wt％熱引發(fā)劑，制備出光敏樹脂；

2.3)將制備好的質(zhì)磁性磨料與光敏樹脂按85:15～80:20的質(zhì)量比混合均勻，獲得未固化粉末潤滑劑；

2.4)未固化粉末潤滑劑被均勻涂在激光織構(gòu)表面結(jié)構(gòu)上，潤滑劑涂層厚度為織構(gòu)結(jié)構(gòu)深度的1～1.2倍；

所述的軟質(zhì)磁性磨料選用MoS2,光引發(fā)劑選用三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，熱引發(fā)劑選用二甲基甲酰胺；

3)平板電極填充：將兩個平板電極分別接觸到潤滑涂層和材料底面，并在電極間施加直流電壓，電壓大小以介電層不被擊穿為限，電場促使材料表面被激光織構(gòu)所得的腔體會被合成可固化潤滑劑填充，平板電極間施加不同的電壓使結(jié)構(gòu)內(nèi)獲得不同填充深度的潤滑劑；

4)激光掃描固化潤滑劑：去除材料表面多余潤滑劑，只在表面結(jié)構(gòu)內(nèi)部存留潤滑劑，然后根據(jù)潤滑劑中固化劑的比例采用不同波長的激光光束進行表面選擇性固化，當(dāng)固化劑為紫外固化劑時采用355nm激光，熱輻射固化劑時采用1064nm激光，通過有選擇的固化，只有被激光掃描的表面結(jié)構(gòu)內(nèi)潤滑劑才初步變化為固態(tài)潤滑劑，掃描固化后的激光織構(gòu)表面置于丙酮、乙醇和二甲基甲酰胺的體積比為1:1:1的混合溶液中，超聲波振動的輔助下，將未固化的殘留在織構(gòu)結(jié)構(gòu)內(nèi)的固化劑和軟質(zhì)磁性材料微粒去除；

5)加熱促進潤滑劑固化：將上述制備好材料表面至于70～85℃烘箱中加熱30～55分鐘，進一步促進固態(tài)潤滑劑的固化。