[发明专利]一种经过边缘修形的表面凹坑织构及其加工方法

摘要

本发明涉及一种经过边缘修形的表面凹坑织构及其加工方法。在表面织构有效接触区内凹坑的数量不少于3个，凹坑直径不小于30微米，凹坑深度不低于10微米，凹坑面积占比为5%～30%；通过边缘修形使凹坑边缘呈连续曲面变化，即凹坑内外以较为平缓的曲面相连接，不存在尖锐的边缘。本方法步骤为选取基材，制作凹坑，边缘修形并清洗。经过边缘修形的表面织构可降低织构表面对对偶的攻击性，适用于点接触、线接触、面接触及干摩擦、边界润滑等多种工况条件，润滑状态下在实现储存润滑液、收集杂质和磨粒功能的同时，由于修形后接触区域内凹坑边缘为楔形接触，可促进润滑膜的形成，降低摩擦磨损。

主权项

一种经过边缘修形的表面凹坑织构，其特征在于，在表面织构有效接触区内凹坑的数量不少于3个，凹坑直径不小于30微米，凹坑深度不低于10微米，凹坑面积占比为5%～30%；通过边缘修形使凹坑边缘呈连续曲面变化，即凹坑内外以较为平缓的曲面相连接，不存在尖锐的边缘；该表面凹坑织构按下述方法制备得到：a.选取基材，进行表面抛光，其粗糙度控制在Ra不大于3μm；b.用激光或电化学抛光法在抛光好的基材表面均匀打出圆形凹坑；c.采用电化学抛光法或弹性衬垫上的机械抛光法，对打好凹坑的基材表面进行抛光，抛光过程中换几次方向，抛光后凹坑的直角边缘被研磨掉，塌边成圆弧形；d.抛光完成后，分别用正己烷、无水乙醇进行超声波清洗，自然干燥；所述步骤a中的基材为含有铁、钛、铬、钼、钨、铝、铜、镍中至少一种金属元素的合金材料；或聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯的单一高分子聚合物以及含有其中至少一种聚合物的高分子复合材料；或碳化硅、氮化硅、氧化锆、氧化铝的单一陶瓷材料以及含有其中至少一种陶瓷材料的复合陶瓷材料；在修形后的表面进一步采用物理气相沉积法或化学气相沉积法进行硬质薄膜的沉积，得到具有硬质薄膜表面的经过边缘修形的表面凹坑织构；所述的硬质薄膜为非晶碳基薄膜或以硅、钛、铬、铝、钨、钼其中至少一种元素的碳化物、氮化物、碳氮化物或氧化物为主要成分的硬质化合物涂层。