本文關(guān)鍵詞：界面效應(yīng)對(duì)鈦合金摩擦學(xué)性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦合金密度小,比強(qiáng)度高,疲勞抗力高,特別是在海洋氣氛中具有良好的抗腐蝕能力,被廣泛應(yīng)用于海洋工程、航空航天、軍事工業(yè)等領(lǐng)域。然而,鈦合金存在著摩擦系數(shù)高,對(duì)粘著磨損和微動(dòng)磨損非常敏感,耐磨性差,嚴(yán)重影響其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性,極大地限制了鈦合金的應(yīng)用。本文旨在通過改變鈦合金的界面效應(yīng)包括表面形貌和表面潤(rùn)濕性探討微結(jié)構(gòu)的形貌和表面潤(rùn)濕性對(duì)摩擦學(xué)性能的影響。本文為提高鈦合金的摩擦學(xué)性能提供新的方法和技術(shù)支持。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：1.低表面能修飾光滑Ti6A14 V合金表面制備出符合Wenzel模型的疏水表面,涂覆SiO2制備出符合Cassie模型的疏水表面。涂覆Si02改變了水滴與表面的接觸方式其接觸角為140.6°,滾動(dòng)角為56.5°。2.經(jīng)激光加工微結(jié)構(gòu)和低表面能修飾相結(jié)合,制備出符合Wenzel狀態(tài)的疏水Ti6A14V表面,涂覆Si02得到符合Cassie狀態(tài)的超疏水Ti6A14V表面。且比光滑表面具有更大的接觸角和更小的滾動(dòng)角。微結(jié)構(gòu)間距為100μm的表面接觸角大于300μm的,網(wǎng)格微結(jié)構(gòu)表面的接觸角大于點(diǎn)陣的。網(wǎng)格的最大接觸角可達(dá)158.4°,滾動(dòng)角只有3.6°。3.光滑Ti6A14V合金表面的摩擦學(xué)性能測(cè)試表明,隨表面疏水性能的增強(qiáng),試樣的摩擦系數(shù)減小,磨痕深度變淺。在50 mN載荷下,符合Cassie模型或Wenzel模型的表面均可顯著減小摩擦系數(shù),但在5 N載荷下,這種作用減弱。表面涂覆Si02的比磨損率比空白樣減小了7.69%,表面未涂覆SiO2的比磨損率比空白樣減小了3.08%。4.激光加工表面的摩擦學(xué)性能測(cè)試表明,在50 mN載荷下,表面未涂覆SiO2的摩擦系數(shù)為空白樣的0.6倍左右,而表面涂覆SiO2的摩擦系數(shù)僅為空白樣的0.5倍左右。網(wǎng)格的摩擦系數(shù)為點(diǎn)陣的0.8倍左右。在5N載荷條件下,表面涂覆SiO2的網(wǎng)格和點(diǎn)陣的比磨損率相比空白樣分別降低了53.8%和32.3%。但對(duì)摩擦系數(shù)的影響并不顯著,涂覆SiO2有助于減小摩擦系數(shù)曲線的波動(dòng)性。5.在低速下,符合Cassie模型或Wenzel模型的表面可顯著提高摩擦學(xué)性能,但在高速下,這種作用減弱。間距越大速度對(duì)摩擦學(xué)性能的影響越大,且涂覆Si02的網(wǎng)格的摩擦學(xué)性能受速度的影響小于點(diǎn)陣的。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 微結(jié)構(gòu) 琉水表面 超疏水表面 摩擦學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.23
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 論文研究背景11-20
• 1.1.1 鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用11-12
• 1.1.2 鈦合金在海洋工程上的應(yīng)用12-14
• 1.1.3 鈦合金應(yīng)用中常見的摩擦學(xué)問題14
• 1.1.4 摩擦學(xué)性能與界面效應(yīng)14-20
• 1.2 論文研究?jī)?nèi)容和意義20-21
• 1.2.1 研究?jī)?nèi)容20
• 1.2.2 研究意義20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法21-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-23
• 2.2.1 表面微結(jié)構(gòu)激光加工22
• 2.2.2 超疏水表面的制備22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-25
• 第三章 具有不同表面形貌和潤(rùn)濕性的鈦合金表面制備25-34
• 3.1 表面形貌25-29
• 3.2 表面潤(rùn)濕性29-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 未經(jīng)激光加工鈦合金表面的摩擦學(xué)性能34-42
• 4.1 載荷對(duì)改性鈦合金摩擦學(xué)性能的影響34-39
• 4.1.1 改性鈦合金在50 mN載荷下的摩擦學(xué)性能34-35
• 4.1.2 改性鈦合金在5 N載荷下的摩擦學(xué)性能35-38
• 4.1.3 作用機(jī)理38-39
• 4.2 速度對(duì)改性鈦合金摩擦學(xué)性能的影響39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 激光加工鈦合金表面的摩擦學(xué)性能42-57
• 5.1 載荷對(duì)改性鈦合金摩擦學(xué)性能的影響42-53
• 5.1.1 改性鈦合金在50 mN載荷下的摩擦學(xué)性能42-47
• 5.1.2 改性鈦合金在5 N載荷下的摩擦學(xué)性能47-53
• 5.2 速度對(duì)改性鈦合金摩擦學(xué)性能的影響53-55
• 5.3 本章小結(jié)55-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-60
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文64-65
• 致謝65

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1 林福嚴(yán);;我國(guó)摩擦學(xué)的發(fā)展及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用[J];潤(rùn)滑與密封;2008年09期

2 ;摩擦學(xué)專題[J];表面工程資訊;2008年04期

3 張嗣偉;摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(一)[J];石油機(jī)械;1986年01期

4 ;摩擦 磨損與潤(rùn)滑[J];合成潤(rùn)滑材料;2001年04期

5 范中志;;摩擦學(xué)[J];廣東機(jī)械;1983年04期

6 謝友柏;論摩擦學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)[J];潤(rùn)滑與密封;1986年05期

7 董元源;復(fù)合材料的摩擦學(xué)特性及其發(fā)展動(dòng)向[J];固體潤(rùn)滑;1987年03期

8 本刊編輯部;清華大學(xué)摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)室[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;1991年04期

9 李東生,王秀飛,鐘志剛,白同慶;飛機(jī)摩擦副摩擦學(xué)特性研究[J];材料工程;1997年03期

10 張嗣偉;摩擦學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)[J];石油機(jī)械;1986年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉琨;焦明華;;制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新與摩擦學(xué)[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

2 謝友柏;;摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容和方法[A];第五屆全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1992年

3 劉佐民;高萬振;蕭漢梁;顧卡麗;;摩擦學(xué)在湖北的研究與工業(yè)應(yīng)用[A];第二屆全國(guó)工業(yè)摩擦學(xué)大會(huì)暨第七屆全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2004年

4 戴振東;佟金;任露泉;;仿生摩擦學(xué)的研究及發(fā)展[A];2006全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（三）[C];2006年

5 林福嚴(yán);;摩擦學(xué)分會(huì)大事記[A];歷史的回顧與啟示——摩擦學(xué)創(chuàng)立40周年紀(jì)念文集[C];2007年

6 李健;趙源;顧卡麗;郭志光;李仕忠;吳伊敏;;關(guān)于摩擦學(xué)與表面工程的思考[A];第七屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)會(huì)議論文集（一）[C];2002年

7 周仲榮;;摩擦學(xué)尺寸效應(yīng)及相關(guān)問題的思考[A];第七屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)論文集（二）[C];2002年

8 劉佐民;高萬振;蕭漢梁;顧卡麗;;摩擦學(xué)在湖北的研究與工業(yè)應(yīng)用[A];第二屆全國(guó)工業(yè)摩擦學(xué)大會(huì)暨第七屆全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2004年

9 趙小力;古樂;鄭德志;王黎欽;;材料表面褶皺的制備及其摩擦學(xué)特性研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

10 連亞鋒;薛群基;汪漢卿;;一套表征添加劑的摩擦學(xué)特性參數(shù)[A];第六屆全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1997年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張嗣偉;無所不在的摩擦　大有作為的摩擦學(xué)[N];中國(guó)教育報(bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃挺;聚酰亞胺的摩擦學(xué)改性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 段應(yīng)軍;含硫特種工程塑料的摩擦學(xué)性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

3 凌曉;碳基薄膜的摩擦學(xué)性能及應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

4 付尚發(fā);大分子基及雙功能團(tuán)潤(rùn)滑添加劑設(shè)計(jì)、研制及其摩擦學(xué)性能與機(jī)理研究[D];上海大學(xué);2004年

5 劉思思;硅基超疏水微界面材料潤(rùn)濕特性和摩擦學(xué)性能研究[D];北京交通大學(xué);2014年

6 陳兆彬;聚酰胺共混物及其復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

7 白秀琴;低溫氣相沉積薄膜及其摩擦學(xué)性能研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2006年

8 李健;稀土溶液處理碳纖維填充熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2008年

9 賴仕全;納米粒子改性聚四氟乙烯和聚酰亞胺的摩擦學(xué)性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

10 孫昌國(guó);自組裝技術(shù)改性處理輕金屬及其合金的摩擦學(xué)特性研究[D];大連海事大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬麗丹;二硒化鉬對(duì)聚四氟乙烯摩擦學(xué)性能影響研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 楊菲;平行織構(gòu)涂層摩擦學(xué)性能的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];江西理工大學(xué);2015年

3 胡東陽;磁性提升機(jī)閘瓦的制備及摩擦學(xué)性能研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

4 任洪梅;界面效應(yīng)對(duì)鈦合金摩擦學(xué)性能的影響[D];大連海事大學(xué);2016年

5 肖峰;基于計(jì)算機(jī)的摩擦學(xué)測(cè)試和自動(dòng)化技術(shù)[D];機(jī)械科學(xué)研究院;2005年

6 戴基卉;活塞環(huán)表面微造型與鍍層復(fù)合改性及摩擦學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2010年

7 袁文征;氧化性濕熱氣氛環(huán)境中鋼/銅摩擦副摩擦學(xué)性能研究[D];河南科技大學(xué);2009年

8 孟輝;基于虛擬儀器的摩擦學(xué)實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)的研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2008年

9 楊俊輝;基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)資源共享平臺(tái)建設(shè)[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2007年

10 王鳳霞;ZnO摻雜Mg-PSZ的微觀結(jié)構(gòu)及其摩擦學(xué)性能研究[D];天津大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：界面效應(yīng)對(duì)鈦合金摩擦學(xué)性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：298348