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表面织构技术的发展现状0非反常性表面的应用根据经验,光滑表面的摩擦和磨损非常低,而非光滑表面的摩擦和磨损非常大但随着制造技术和相关理论的发展,相关研究证明具有一定粗糙度或纹理的表面具有更好的摩擦学特性自然界中,生物的进化也同样产生了很多具有特定功能性的非光滑生物表面例如鲨鱼皮表面纵向微结构可以有效降低其游动阻力;荷叶表面微纳结构形成超疏水表面,有利于减少灰尘的堆积这些生物表面同样暗示了光滑表面并不一定总是最好的摩擦学表面,由此衍生出了一种表面织构技术1表面织物结构技术
1.1微织构尺寸的影响表面织构技术是通过指定的设备和加工手段,在物体表面加工形成具有一定分布规律和特定形状尺寸的微小结构,以达到改善接触表面的摩擦学或其他方面性能的目的Hamilton等1994年,以色列Etsion在内燃机缸套一活塞环部件减磨增寿的摩擦学研究中,表面织构技术也很受欢迎,大部分集中于理论与试验对比研究上,并在实际工程应用中取得了良好的效果
1.2表面涂层技术的应用近年来,表面织构技术的应用日渐广泛和多样化,武汉科技大学朱诗文南航的李凯凯哈尔滨理工大学佟欣2表面纺织加工方法表面织构加工方法有多种方式,目前研究较多的有电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工
2.1复杂孔或腔的应用电火花加工EDM又称放电加工或电蚀加工电火花主要应用对象有具有复杂孔或腔的模具和零件;硬脆材料和导电材料,如硬质合金和淬火钢等;深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具
2.2电子展览表面织构电解加工钱双庆
2.3超声波加工超声加工有些场合的表面织构是为了增大摩擦,张涛
2.4激光加工激光表面织构哈尔滨工业大学何江涛3织构加工方法的发展对近年来国内外表面织构技术研究成果的分析,可以看出多数应用于工程领域,其中对轴承、刀具、活塞等常用零部件的表面织构居多织构方式则以激光、电解加工、超声加工为主,激光织构因其具有加工精度高、效率高、污染小、热影响区小、应用范围广泛等优点,备受研究者的青睐织构组织的形状多以圆柱形凹坑、球形凹坑以及凹槽形结构为主,基于不同形状和尺寸的织构,分析其对加工表面的润滑性能、表面应力以及零件寿命的影响分析方法则以数学建模居多,主要以Reynolds和Navier-Stokes N-S方程对表面织构的润滑问题进行分析求解其中Reynolds方程是N-S方程的简化形式,其忽略了流体惯性力、体积力,计算量较少,计算时间相对较短,但计算结果的精度没有N-S方程高部分研究应用摩擦磨损试验机对加工表面摩擦学性能进行试验由此可见,如今对表面织构技术的理论化研究以及试验并不缺乏,但数学模拟工况与实际工作环境存在差异,且现场情况复杂多变,并不能完全依靠理论及实验得出成果,这也是表面织构技术突破的最大难点,表面织构技术未来研究重点应是理论与实践相结合,争取早日规模化地应用到工程当中,造福生产。