電場(chǎng)誘導(dǎo)PDMS表面的成型工藝及摩擦特性研究
本文關(guān)鍵詞:電場(chǎng)誘導(dǎo)PDMS表面的成型工藝及摩擦特性研究
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【摘要】:表面織構(gòu)作為控制摩擦磨損的一種方法,能夠有效改善摩擦副表面摩擦特性、提高承載能力、延長(zhǎng)使用壽命等,故摩擦副表面織構(gòu)的制備工藝及摩擦學(xué)行為研究是目前摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要開展了電場(chǎng)誘導(dǎo)成型表面的數(shù)值模擬、工藝試驗(yàn)及摩擦特性研究等方面的研究工作,探討了電場(chǎng)誘導(dǎo)表面成型方法用于摩擦副表面織構(gòu)的潛在應(yīng)用。通過對(duì)電場(chǎng)誘導(dǎo)微織構(gòu)成型原理的分析,發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物成型的關(guān)鍵工藝參數(shù)主要包括電壓、聚合物初始厚度和空氣間隙。通過有限元軟件COMSOL Multiphysics對(duì)電場(chǎng)誘導(dǎo)PDMS表面微織構(gòu)成型過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)復(fù)型速度隨著電壓的增大而增大;PDMS初始厚度或者空氣間隙太大會(huì)影響復(fù)型質(zhì)量。以光滑導(dǎo)電玻璃、金屬光軸和圖形化模板為誘導(dǎo)模板,開展了電場(chǎng)誘導(dǎo)工藝試驗(yàn)研究。光滑導(dǎo)電玻璃誘導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果表明,柱狀體微織構(gòu)半徑與空氣間隙、初始膜厚成正比,與電壓成反比,而間距與初始膜厚和電壓成反比。金屬光軸誘導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果表明,光軸直徑能夠影響電場(chǎng)誘導(dǎo)圖形。通過圖形化模板誘導(dǎo)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),可以控制誘導(dǎo)電壓、初始膜厚和空氣間隙制備具有不同的微織構(gòu)的表面。利用摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)分別對(duì)光滑導(dǎo)電玻璃和圖形化模板誘導(dǎo)成型表面進(jìn)行了干摩擦實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)光滑導(dǎo)電玻璃誘導(dǎo)表面微織構(gòu)增大了摩擦系數(shù),而圖形化模板誘導(dǎo)表面微織構(gòu)減小了摩擦系數(shù)。通過接觸角測(cè)量?jī)x研究了具有不同微織構(gòu)的光滑導(dǎo)電玻璃誘導(dǎo)表面的潤(rùn)濕性能,結(jié)果表明該誘導(dǎo)表面微織構(gòu)減弱了PDMS表面的疏水性。
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB306
【相似文獻(xiàn)】
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