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专利摘要

本发明公开了一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，表面分布有多个仿生微凹结构，容易发生边界滑移的疏液滑移区(1)构筑在微凹结构中，微凹结构之外的表面为不易发生边界滑移的亲液非滑移区(2)。本发明通过在减摩耐磨仿生微结构基础上构建交错滑移表面，解决常规交错滑移表面疏液滑移区机械稳定性不足的问题，进而同时利用仿生微结构和交错滑移性对界面润滑状态进行调控，实现亲液金属表面减摩耐磨性能明显提升。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110728014.5
申请日期:
2021-06-29
专利申请人:
西南交通大学
分类号:
B05D5/08 ; B05D3/12 ; B23P15/00 ; C09D163/00 ; C09D7/61 ; C09D7/63
发明/设计人:
王胡军，田炉林，郑靖，杨丹
权利要求: 1.一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，表面分布有多个仿生微凹结构，容易发生边界滑移的疏液滑移区(1)构筑在微凹结构中，微凹结构之外的表面为不易发生边界滑移的亲液非滑移区(2)。2.根据权利要求1所述的一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，所述表面采用亲液金属制成。3.根据权利要求2所述的一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，所述亲液金属的液体接触角小于90°。4.根据权利要求2所述的一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，所述亲液金属包括碳素钢、合金钢、铸铁或硬质合金。5.根据权利要求1所述的一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，所述仿生微凹结构包括凹槽结构或凹坑结构，仿生微凹结构占整个表面面积的10％-60％，深度为5μm-2mm。6.根据权利要求1所述的一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面，其特征在于，所述疏液滑移区具有疏液特性，液体接触角大于90°。7.一种仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)仿生微凹结构制备：选择亲液金属作为基体材料，对基体材料进行抛光处理和超声清洗，获得纯净的光滑表面，利用微纳加工方法在基体材料表面加工仿生微凹结构，并再次对基体材料进行超声清洗；2)表面疏液处理：利用疏液表面制备方法，赋予步骤1)中仿生微凹结构表面疏液性能，同时通过调控制备参数，控制微凹结构中疏液层的厚度，使其小于微凹结构的深度；3)交错滑移表面制备：对步骤2)获得的疏液表面进行打磨和抛光处理，以使表面除微凹结构之外区域恢复经疏液处理之前的光滑特性和亲液性能，获得仿生结构化交错滑移减摩耐磨表面。