[实用新型]一种涂覆磁流体的织构化表面润滑基体

说明书

本实用新型为一种涂覆磁流体的织构化表面润滑基体，是针对于硬涂层结合强度不高，易剥落等问题，在基体材料的主要摩擦、磨损表面进行微织构复合形貌，涂层以及磁流体润滑的主动处理，属于机械制造领域。首先采用激光加工技术对基体表面进行织构化处理，再以硬质涂层作为硬支撑层，采用激光加工技术对磁性硬质涂层表面进行织构化处理，再利用电沉积技术可以将磁性薄膜沉积到微结构中，并充磁，最后在织构化表面涂覆磁流体作为润滑相。本实用新型延长了基体材料的使用寿命，减小了材料磨损以及增强了涂层结合强度。

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，具体涉及一种磁流体在织构并磁化硬涂层表面润滑的基体。

背景技术

金属表面的抗磨损、耐腐蚀和润滑性能至关重要。涂层技术因其显著防护作用而被广泛使用。目前，通常采用物理或者化学气相沉积法在金属材料表面制备硬质涂层，以提高表面的硬度以及耐磨性。但是，硬涂层在带来高硬度的同时，存在着诸多缺点，如硬质涂层脆性大，易脱落，且对其他工件表面造成严重的划伤及磨损。

磁流体是是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。润滑是磁性液体的重要应用领域，当采用磁性液体润滑时，通过外磁场的作用可以将润滑液保留在摩擦区域，提高润滑效果。并且通过合理的磁场设计，该润滑液能够起到密封和增加润滑膜承载力的效果。

将磁流体润滑技术，硬质涂层技术以及织构技术三者相结合不仅可解决硬质涂层脆性大、易对其他工件造成划伤等问题，还可提高硬质涂层与基体的结合强度。使基体材料的性能有了很大的提高。

中国专利CN102966829A公开了磁性液体在织构并磁化的表面润滑的方法，采用织构摩擦副表面并将该表面磁化，利用磁化后的剩磁磁场构建微细磁针磁极阵列，并聚集剩磁磁场,将磁性液体保留在摩擦接触点上，不仅结构简单，且提高了润滑效果和润滑膜承载能力。中国专利CN106531392A公开了磁性液体在织构并磁化的不锈钢表面润滑的方法，首先采用微电解加工及光刻胶技术，形成表面织构，然后将表面磁化，再将磁性液体保留在摩擦接触点上，能有效改善不锈钢表面的润滑效果。中国专利CN101280803A公开了一种基于微小磁体阵列的磁性流体润滑方法，通过在微坑或微凹槽中沉积永磁材料层，再在摩擦副表面之间充入磁流体，可提高承载力，增强润滑。中国专利CN102785422A公开了一种氮化钒刀具涂层及其制备方法，在保证较低摩擦系数的同时，能够保证具有较高的硬度。中国专利CN103089479A公开了带有硬软复合涂层与织构化表面的耐磨活塞环及制备方法，硬质涂层可以作为硬支撑层，提高活塞环外圆面的耐磨性表面，微孔阵列增强润滑油的流体动压效应，并作为润滑油剂的储池及收集磨屑颗粒；软质涂层作为润滑相，实现了对摩擦表面的自润滑和自修复。

在本实用新型中，利用外磁场将磁流体保持在润滑部位，减少消耗，连续润滑。

且可增大磁流体的粘度，从而提高其承载能力。又因其自密封效果，可以减少泄漏，延长润滑周期。再者磁流体中纳米级的磁性颗粒起到微滚珠的作用，从而降低摩擦，而磁性颗粒由界面活性剂包覆，无额外磨损。

激光加工技术可实现材料表面的可控织构化加工，形成的表面凹凸复合微织构，不仅可存储润滑油、收集磨屑、固定磁流体，并能增强润滑油膜的流体动压效应，减小磨损。更重要的是，还可以增加涂层与基体之间的结合强度。本实用新型以硬质涂层作为硬支撑层，采用激光加工技术对硬质涂层表面进行织构化处理，并充磁，在织构化表面上涂覆磁流体作为润滑相，从而改善基体的磨损，硬质涂层脆性大以及易脱落的状况。

发明内容

本实用新型的目的在于完善硬质涂层技术，解决硬质涂层脆性大、易对其他工件造成划伤等问题，并提高基体与涂层的结合强度。