表面织构技术的研究现状分析
2021-01-12赵铁军
机电工程技术 2020年11期
赵铁军,吴 楠
(沈阳工业大学机械工程学院,沈阳 110000)
0 引言
人们曾经凭经验认为光滑表面具有较低的摩擦力和磨损,反之,非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。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[1]。
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 表面织构技术
1.1 表面织构技术的发展
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[2]于1966年指出不规则表面的每个微凸体可以看作一个小动压润滑轴承,能够产生流体动压,具有一定承载能力,在透明转子系统的帮助下直接观察了微凸体散度区的空化现象。
1994年,以色列Etsion[3]提出了端面有微孔的机械密封概念。其提出在端面上加工多个孔(坑)可以显著提高机械密封性能;1996年,提出了一种环表面有规则微孔的机械密封。由于推力滑动轴承与机械密封在结构和理论模型上的相似性,人们对织构化推力轴承或与推力轴承相似的相对运动平行板之间的流体动力润滑进行了大量研究。……
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