[發明專利]一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法

有效

• 申請號: 201810984786.3
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109059838B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 朱春霞;方超;劉曦宏;邵永
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G01B21/18
• 分類號: G01B21/18;G01B21/16;G01B21/02;G01B21/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法，涉及摩擦學與表面工程技術領域。該方法包括：待加工器件的表面加工出具有一定粗糙度的粗糙表面；在粗糙表面加工出具有特定形貌特征的織構表面；對未形成織構區域的粗糙表面進行表征；根據粗糙表面上不同類型的織構區域，對形成織構區域的粗糙表面進行表征；對具有表面微織構的粗糙表面進行表征。本發明提供的一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法，采用織構疊加的方法，不僅能表征單一粗糙表面，而且能夠表征具有多種類型織構的表面，根據得到的粗糙表面參數對一些有特定需求的表面進行加工，使其能夠滿足實際應用中的需求，更好的體現其功能及作用。

技術領域

本發明涉及摩擦學與表面工程技術領域，具體涉及一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法。

背景技術

表面織構技術是利用反離子刻蝕技術、噴丸處理技術和激光加工技術等先進的表面加工技術在摩擦副表面加工出具有特定尺寸、形狀及排列的幾何圖案(如溝槽、凹坑和凸包等)，從而改變了表面的幾何形貌，進而影響了表面的摩擦學特性。大量的研究證明經織構化處理的表面具有降低摩擦、減小磨損及提高界面的承載能力的特點，因此，表面織構技術己被視為一種能夠有效地改善界面摩擦學特性的方法。

近年來，表面織構技術在計算機硬盤、軸承、密封以及發動機系統中得到成功的應用，對表面織構的能夠改善摩擦學性能的機理研究也不斷取得進展，并且隨著研究的不斷深入，一些的特殊織構形貌表現出十分優異的屬性，這些優異界面性能吸引著越來越多的學者探究其中的奧秘。雖然表面織構技術吸引著越來越多的學者對其進行研究，但是對于表面的表征說明，目前也只是將一些參數簡單的羅列出來，而沒有形成一個有機統一的整體，更沒有全面的考慮織構表面的最根本的形貌特征。為了探究表面接觸參數以及摩擦系數等參數與表面織構參數之間的關系，就需要一種系統的、具體的方法，將具有織構形貌的粗糙表面的最根本的特征用參數表征出來。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法，在考慮表面粗糙度對表面接觸參數的影響下，加入表面織構參數對表面接觸參數的影響，定性定量的分析織構參數對于表面屬性的影響，把表面粗糙度與織構參數相結合，同時，對表面粗糙度的表征，采用分形函數中分形維數和尺度系數表征，將織構表面的每一種特征采用函數表示，然后相加形成最終含有不同特征的表面，使其更加接近粗糙表面不同織構結構最本質的特征。

為了實現上述目的，一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法，包括以下步驟：

步驟1：通過平面加工方法將待加工器件的表面加工出具有一定粗糙度的粗糙表面；

步驟2：通過噴丸處理技術和激光加工技術在粗糙表面加工出具有特定尺寸、形狀及排列的幾何圖案，形成具有特定形貌特征的織構表面；

步驟3：采用分形函數W-M函數對未形成織構區域的粗糙表面進行表征；

步驟4：根據粗糙表面上不同類型的織構區域，選取對應的函數對形成織構區域的粗糙表面進行表征；

步驟5：根據未形成織構區域和形成織構區域兩部分粗糙表面的表征，對具有表面微織構的粗糙表面進行表征。

所述步驟4中對形成織構區域的粗糙表面進行表征是根據粗糙表面織構的類型和數量進行的。

本發明的有益效果：

本發明提出一種具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法，采用織構疊加的方法，在表征織構表面時，不僅能表征出單一織構類型的表面，而且當表面具有多種類型時，能夠更加全面的考慮影響表面接觸參數的因素，準確的表征出表面的特征，再根據表征出的粗糙表面參數對一些有特定需求的表面進行加工，使其能夠滿足實際應用中的需求，更好的體現其功能及作用。

附圖說明

圖1為本發明實施例中具有表面微織構的粗糙表面參數表征方法流程圖；