一种波纹状织构化表面的制备方法

摘要

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，本发明处理工艺简单，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。

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。