杨 锟, 董云山, 司风琪

(能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学)，南京 210096)

冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种磨损形式，可以描述为固体表面同含有颗粒的流体接触时表面材料所发生的损耗[1-2]，常见于许多工业场合，如锅炉管道外部、石油管道内部和航空航天飞行器表面等[3-5]。冲蚀磨损不仅降低了材料的使用寿命，而且还会导致系统故障。传统的防磨手段主要是开发新型复合材料以及表面的涂层处理技术，这些方法虽然有一定效果，但存在受温度限制严重或者强度性能差等问题[6-9]。因此，寻求一种优异的抗冲蚀磨损新技术已经成为科学研究的热点。

受益于仿生学的启发，学者们针对不同生物进行仿生减磨研究。仿生减磨技术是将某种生物的特殊体表结构应用于材料表面，以增加材料的耐磨性。杨明康[10]以黑粗尾蝎为研究对象，采用显微分析手段分析其体表的不同复合结构，并通过实验表明V型槽结构减磨效果最佳，另外凸包以及六边形凹坑也有一定的减磨效果；戈超[11]以黄肥尾沙漠蝎为研究对象，验证了凹槽结构的优异性，探究了尺寸参数的影响，并将其应用于离心风机叶片。此外，学者们对多种动植物也做了相关研究，孙鸿志[12]、Huang[13]和Han[14]等人分别以贝壳、沙漠蜥蜴和红柳为研究对象，都证明了这些生物体表的结构具有一定的抗冲蚀磨损特性。

学者们多以实验的方法研究仿生结构的减磨特性，颗粒源来自于小直径喷管，且颗粒入射角度比较单一。……