[发明专利]一种基于微织构表面的自修复、自润滑涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于微织构表面的自修复、自润滑涂层的制备方法，其包括以下步骤：a.在金属基体表面制备微织构，b.制备脲醛树脂包覆领苯二甲酸二丁酯自修复微胶囊以及聚苯乙烯包聚α‑烯烃合成油的自润滑微胶囊；c.将上述自修复以及自润滑微胶囊存储到微织构中；d.将自修复以及自润滑微胶囊与环氧树脂均匀混合制备复合涂料；e.将制备的自修复、自润滑涂料涂覆至微织构的基体表面，干燥固化。所述制备方法成型工艺简便，施工性强,制备成本低廉；制备的涂层具有优良的自润滑性能、自修复性能、稳定性和耐腐蚀性能，可在高温、空气或真空、腐蚀、辐射、高载荷等特殊环境下应用。

技术领域

本发明属于自润滑材料涂层的技术领域，尤其涉及基于微织构表面的自修复、自润滑涂层的高耐磨自润滑涂层的制备方法。

背景技术

随着汽车、航天、航空制造等领域的发展,自润滑轴承以及相关部件中的摩擦学问题显得十分突出。而自修复聚合物复合材料能够对磨损区域的微裂纹以及磨损尺寸进行自动修复，从而延长部件的服役寿命，对降低装备维修费用、减少装备维修时间、延长装备使用寿命、保证设备发挥最大效能等方面均具有非常重要的意义。

微织构可以改变材料在摩擦过程的接触状态、改善微表面的摩擦磨损性能。近年来，诸多专利已经报道过在材料表面进行微织构可以有效起到抗磨减摩的作用，如：专利申请号(2013105020736)在活塞环摩擦面经过激光微织构处理后其摩擦系数、摩擦功耗明显降低；然而激光微织构方法会导致激光熔融的材料在凹坑底部和周围堆积，需要对其进行二次处理，否则影响织构的效果。专利公布号(CN106521505A)便通过光刻刻蚀制造微织构摩擦表面的方法，能够显著改善表面摩擦性。然而，光刻加工结束后，需要反应液去胶掩膜，且对试样表面的清洁度有较高的要求，不适用与大面积制备。因此如果能够让制造微织构的本身方法的缺点变为优点，则会大大提高微织构的应用范围。

众所周知，表面织构位置处存储有油脂、润滑液等,则会在摩擦过程中会形成具有润滑的滑动薄膜。虽然润滑液和油润滑具有效果，但对于微织构表面涂层的磨损区域无法进行修复。因此，本发明将具有自修复功能的微胶囊存储至微织构中，以得到对其涂层的磨损区域进行自修复的目的。目前在微织构中存储自修复、自润滑的微胶囊，以及基于微织构化的自修复、自润滑的涂层尚未见报道。因此，本发明则利用激光制备微织构，并在其凹坑底部和周围堆积来的位置储存微胶囊，最后在微织构表面涂覆能够自润滑且有自修复功能的涂层，达到对零部件双重保护作用。

发明内容

本发明目的是提供一种可施工性强、操作性强、高耐磨、使用寿命长高性价比的基于微织构表面的自修复、自润滑涂层的制备方法。本发明首先利用制备激光微织构方法加工微织构；其次分别合成了自修复和自润滑的微胶囊，并储存于微织构中；最后将自修复和自润滑的微胶囊制备涂料,经涂覆和固化,制得于微织构表面的自修复、自润滑涂层。

本发明的技术方案如下：

一种基于微织构表面的自修复、自润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)微织构的制备：

①将基体表面经过砂纸机械打磨，并经过0.1～0.3的抛光布抛光至Ra为0.05～0.5μm。

②选用激光方法制备微织构，其激光参数：功率6～18W；激光线间距0.05～0.3μm；激光扫描次数5～20次，制备出微织构阵列尺寸为直径50～400μm、深度5～60μm、间距为20～200μm。

(2)微胶囊的制备：