[发明专利]一种简化多离子因素影响的钛合金表面改性摩擦实验设计方法

权利要求书

1.一种简化多离子因素影响的钛合金表面改性摩擦实验设计方法，其特征在于：包括基于阴离子分别为Cl^-、HCO₃^-、HPO₄^2-、SO₄^2-的所有情况下，获取阳离子为Na⁺或K⁺或Ca²⁺或Mg²⁺时对应的涂层质量的均值，并以此作为根据分析每种阳离子对摩擦体系中涂层质量的促抑规律；基于阳离子为Na⁺或K⁺或Ca²⁺或Mg²⁺情况下，获取阴离子为Cl^-或HCO₃^-或HPO₄^2-或SO₄^2-时对应的摩擦系数的均值，并作为根据来分析每种阴离子对摩擦体系中摩擦系数的促抑规律；影响因素包括阳离子和阴离子两种，其中：阳离子为Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺；阴离子为Cl^-、HCO₃^-、HPO₄^2-、SO₄^2-；实验结果变量共有两种，阳离子对应的涂层质量和阴离子对应的摩擦系数；

实验结果变量有两种，一种是涂层质量，另一种是摩擦系数；对于涂层质量来说，测量方式为：将聚合物改性钛合金基底浸泡在以Na⁺或K⁺或Ca²⁺或Mg²⁺为分析因素配制的系列盐溶液中，静置18小时后，UMT进行摩擦实验，其中：摩擦副为聚合物改性钛合金基底与聚四氟乙烯小球，润滑剂为去离子水，以聚合物改性涂层的失效时间来衡量涂层质量，并进一步求解对应阳离子为Na⁺或K⁺或Ca²⁺或Mg²⁺时的涂层质量，即改性涂层失效时间的均值；对于摩擦系数来说，测量方式为：使用UMT进行摩擦实验，其中：摩擦副为聚合物改性钛合金基底与PTFE小球，润滑剂为分析阴离子为Cl^-或HCO₃^-或HPO₄^2-或SO₄^2-时所配制的系列盐溶液，采集一小时内的平均摩擦系数，并进一步求解对应阴离子下的摩擦系数的均值；

在对实验数据进行均值化后，采用因子分析法获得每种影响因素下的四种离子对实验结果变量的影响权重，进而寻找具有相似影响的共性因子，将两种影响因素的四种离子数降维，作为后续正交实验的新因素；

将单一离子对摩擦体系的影响作均值化处理后，保证实验数据的可靠性，再用因子分析法获得每种影响因素下的四种离子对实验结果变量的影响权重，进而寻找具有相似影响的共性因子，将两种影响因素的四种离子数降维，以期作为后续正交实验的新因素，包括：

第一步，确定所要分析的变量；

第二步，计算所选原始变量的相关系数矩阵，反映的是变量和因子的相互联系，并将理论模型改写成矩阵形式；

第三步，对实验结果变量做归一化处理；

第四步，提取公共因子，即计算相关系数矩阵的特征值和特征向量，从中选择特征值大于等于1的特征值个数为公共因子数，或者根据因子对实验结果变量的累计贡献率大于80％来确定公共因子；

第五步，作因子旋转处理，采用方差最大正交旋转的方法以期使阳离子或阴离子中的四种因素变量与尽可能少的因子之间有密切的关系；

第六步，采用最小二乘法计算因子得分，得到各因子在体系中所占的权重。

2.根据权利要求1所述的一种简化多离子因素影响的钛合金表面改性摩擦实验设计方法，其特征在于，基于多种阴离子情况下，获取不同阳离子对涂层的稳定作用的均值，并以此作为根据来分析不同阳离子对涂层稳定的作用程度，不同阳离子的情况下，获取不同阴离子对摩擦系数影响的均值，并作为根据分析阴离子对摩擦体系的促抑规律。