專利名稱：銦復合表面織構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及銦復合表面織構(gòu)。
背景技術：
摩擦磨損是機械和汽車等產(chǎn)品失效的主要原因之一，大約80%的機械零部件失效是由于各種形式的磨損引起的，由于機械零部件失效帶來經(jīng)濟損失達到幾十億元。表面織構(gòu)，是指在相互連接接觸機械零件的摩擦副表面通過一定的加工技術加エ出具有一定尺寸和排列的凹坑、凹痕等微織構(gòu)圖案點陣。本發(fā)明者經(jīng)過多年來的深入研究，發(fā)現(xiàn)機械零件表面發(fā)生相對運動過程中，尤其 在存在微動磨損的機械零件接觸表面，銦復合表面織構(gòu)所起的儲油、物理化學吸附性能與能夠及時使摩擦副表面形成潤滑油膜、形成動壓潤滑的作用機理、對改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)和摩擦力作用機理，與大都數(shù)國內(nèi)外學者已見報導表面織構(gòu)的性能有很大不同。因此，研究銦復合表面織構(gòu)具有重要的應用價值和實用意義。文獻檢索和專利檢索結(jié)果，目前國內(nèi)還沒有銦復合表面織構(gòu)的相關專利文獻報導。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種銦復合表面織構(gòu)，本發(fā)明的任務是通過如下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的銦復合表面織構(gòu)是在機械零件的表面設有一能促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層，所述的銦材料層與機械零件表面材料層形成一體，組成銦復合材料層，然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由許多表面織構(gòu)單元組成，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的上部壁體為銦材料層，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的其余部分為機械零件表面材料層，形成銦復合表面織構(gòu)。所述的銦材料層與機械零件表面材料層之間可設有過渡材料層。所述的銦復合表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元是圓形或橢圓形或其它形狀表面織構(gòu)單
J Li o所述的銦復合表面織構(gòu)的間距大小和分布密度根據(jù)機械零件受到作用カ大小及運動速度快慢進行設計；銦復合表面織構(gòu)組成的各表面織構(gòu)單元尺寸最大長度^ 400 u m,最大寬度< 400 u m,最大深度< 50 u m。銦材料有很多種，本發(fā)明所述的銦材料層必須具有促進形成潤滑油吸附膜、井能與機械零件表面材料層形成一體不分離的特性。與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明的銦復合表面織構(gòu)的相關技術有重大改進①結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩個方面重大改進在零件表面增設ー種與所選用的潤滑油(如N15，N22, N150, N220等常用エ業(yè)用潤滑油，15W/40等常用汽車發(fā)動機潤滑油)具有促進形成潤滑油吸附膜的、并與機械零件表面材料層形成一體且不分離的銦材料層，形成銦復合材料層，每個織構(gòu)單元的兩層材料的浸潤性、物理吸附和化學吸附性能不同，織構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩方面都已發(fā)生重大改進形成油膜潤滑原理重大改進銦復合表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元(微小的凹坑)具有儲油的性能，當表面織構(gòu)單元充滿潤滑油，每個表面織構(gòu)單元的銦材料與零件的表面材料層的浸潤速度等浸潤性能不同、形成潤滑油吸附膜的性能不同，因而在機械零件相對運動時，銦材料與機械零件表面材料層配合作用，并互相激蕩，作用增強，促進及時形成潤滑油膜，增強潤滑作用；當銦復合表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元部分充滿潤滑油(潤滑油未充滿)，由于表面織構(gòu)單元的深度< 50 ym，兩層材質(zhì)對潤滑油的表面張カ不同、物理吸附和化學吸附性能不同，配合作用，促進及時形成潤滑油膜，明顯提升了潤滑性能，與普通表面織構(gòu)的工作原理有實質(zhì)性不同；機械零件表面發(fā)生相對運動和摩擦發(fā)熱時，銦復合表面織構(gòu)由于銦材料浸潤性能的特殊性，其及時提供潤滑與及時補充儲油過程的熱機耦合、熱流耦合潤滑、促進形成潤滑油膜，減少摩擦磨損原理與普通表面織構(gòu)的工作原理有實質(zhì)性不同形成動壓潤滑的重大改進表面織構(gòu)單元的表面銦材料層的浸潤性好，物理吸附和化學吸附性能好，與零件表面的材料層的浸潤性能配合作用，且兩層材質(zhì)對潤滑油的表面張カ不同、物理吸附和化學吸附性能不同，配合作用，促進形成動壓潤滑，避免機械零件的直接接觸從而降低磨損；與普通表面織構(gòu)的工作原理有實質(zhì)性不同復合的潤滑形式在機械零件的相對運動過程中，銦材料層具有自潤滑性能，與潤滑油潤滑、織構(gòu)單元的儲油和潤滑一起形成復合的潤滑形式，提升了潤滑性能；結(jié)合表面織構(gòu)單元的形狀、大小、深度、表面織構(gòu)單元的間距和分布密度尺寸進行優(yōu)化設計，具有明顯改善機械零件接觸表面的摩擦副的摩擦學性能，從而有效減少摩擦副的摩擦磨損吸振減摩銦材料層能吸收部分振動，對存在微動磨損的機械零件具有的吸收部分振動、減少因存在潤滑不充分的摩擦磨損有重要應用價值，銦復合表面織構(gòu)對存在微動磨損的機械零件接觸表面具有獨特的減少摩擦磨損效果功效持久，因此，本發(fā)明的銦復合表面織構(gòu)具有重要的應用價值和實用意義。本發(fā)明的有益效果是，能長期有效減少機械零件接觸表面的摩擦磨損，尤其是減少微動磨損效果且功效持久，使用方便，結(jié)構(gòu)簡単，適用性強，且應用成本適宜，適合批量生產(chǎn)的特點。


圖I為本發(fā)明實施例I的銦復合表面織構(gòu)的織構(gòu)單元的放大局部剖視圖。圖2為本發(fā)明實施例I的圓形的銦復合表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例2的銦復合表面織構(gòu)的織構(gòu)單元的放大局部剖視圖。圖4為本發(fā)明實施例2的的銦復合表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖中數(shù)字表示
I-銦材料層，2—機械零件表面材料層，3—圓形的表面織構(gòu)單元，
4ー過渡材料層，5—橢圓形的表面織構(gòu)單元。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步說明。實施例I
圖I為本發(fā)明實施例I的銦復合表面織構(gòu)的織構(gòu)單元的放大局部剖視圖，圖2為本發(fā)明實施例I的圓形的銦復合表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的銦復合表面織構(gòu)特征在于用錫基軸承合金材料經(jīng)過熱處理，通過機械加工方法制成機械零件，在零件的相互接觸表面進行清潔、除油、除銹、清洗、吹干后，應用電鍍エ藝方法，鍍ー層具有促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層1，本實施例的具有促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層I為Pb-Sn-Cu-In銦材料層，加強電鍍的品質(zhì)管理，保證鍍層厚度和鍍層品質(zhì)，銦材料層I與機械零件表面材料層2成為一體且不分離，形成銦復合材料層；然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由眾多圓形的表面織構(gòu)3單元組成，圓形的表面織構(gòu)單元3的最大直徑< 350 u m,最大深度< 40 y m,各圓形的表面織構(gòu)單元3的底部呈圓弧形或近似圓弧形，如圖I所示實施例；每列的圓形表面織構(gòu)單元3分布為靠近機械零件中間的表面織構(gòu)單元分布稀疏、靠近機械零件兩側(cè)邊的表面織構(gòu)單元分布較密，圓形的表面織構(gòu)單元3呈現(xiàn)以列為單位 陣列分布，機械零件表面的表面織構(gòu)的分布密度0. 15 ;然后進行清洗、風吹干。每個織構(gòu)單元由促進形成潤滑油吸附膜銦材料層(Pb-Sn-Cu-In銦材料層)和表面材料層構(gòu)成，就形成銦復合表面織構(gòu)。表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的上部壁體為銦材料層，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的其余部分為機械零件表面材料層。銦復合表面織構(gòu)的每個圓形的表面織構(gòu)單元由促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層和表面材料層構(gòu)成，改進了織構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)；銦材料層具有自潤滑性能，與潤滑油潤滑、織構(gòu)單元的儲油和潤滑一起形成復合的潤滑形式，提升了潤滑性能；銦材料層與零件表面材料層配合作用，極大提升了本零件應用于微動摩擦磨損領域形成良好潤滑；材質(zhì)較軟且耐磨的銦材料層能吸收部分振動；銦復合表面織構(gòu)改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)，實現(xiàn)良好的減少摩擦磨損效果，尤其是減少微動磨損效果且功效持久。實施例2
圖3為本實施例2的銦復合表面織構(gòu)的織構(gòu)單元的放大局部剖視圖，圖4為實施例2的銦復合表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的銦復合表面織構(gòu)特征在于是用AlSn40材料經(jīng)過熱處理增加強度，通過機械加工方法制成機械零件，在零件的相互接觸表面進行清潔、除油、除銹、清洗、風吹干后，應用電鍍エ藝方法，鍍上ー層銅鎳合金材料層作為過渡材料層4 ;清洗、風吹干后，再應用電鍍エ藝鍍上ー層具有促進形成潤滑油吸附膜的Pb-Sn-Cu-In銦材料層1，加強電鍍エ藝和品質(zhì)管理，銦材料層I與過渡材料層4成為一體不脫落，形成復合材料層，銦材料層與機械零件表面材料層之間過渡材料層為銅鎳合金的過渡材料層；銅鎳合金的過渡材料層4起到阻止銦材料層I因零件摩擦發(fā)熱而擴散到機械零件表面材料層2的作用；清洗、風吹干后，然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由眾多圓形的表面織構(gòu)單元3與橢圓形的表面織構(gòu)單元5組成，如圖4所示實施例，其排列分布為靠近機械零件中間為圓形的表面織構(gòu)單元3且分布稀疏，靠近零件兩側(cè)依次為每4排橢圓形表面織構(gòu)單元5、每4排圓形的表面織構(gòu)單元3交替進行，靠近機械零件兩側(cè)的表面織構(gòu)單元分布較密，表面織構(gòu)的分布密度0. 12。各表面織構(gòu)單元尺寸為最大長度< 400iim、最大寬度< 30011111、最大深度< 40 ym;每個織構(gòu)單元由促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層、過渡材料層和表面材料層構(gòu)成。銦復合表面織構(gòu)的表面織構(gòu)橢圓形的表面織構(gòu)單元5的底部呈圓弧形，圓形的表面織構(gòu)單元3的底部呈圓弧形，如圖3所示，形成銦復合表面織構(gòu)。表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的上部壁體為銦材料層，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的其余部分為機械零件表面材料層。銦復合表面織構(gòu)的每個織構(gòu)單元由促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層和其它材料層構(gòu)成，改進了織構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)；每個表面織構(gòu)單元的兩層材質(zhì)的浸潤速度、物理化學吸附等性能不同，因而在機械零件相對運動時的表面織構(gòu)單元形成潤滑油膜、形成動壓潤滑的熱機耦合、熱流耦合潤滑、減少摩擦磨損的原理不同；銦材料有良好的耐蝕性和耐磨性還具有很強的自潤滑性能，與潤滑油潤滑、織構(gòu)單元的儲油潤滑一起，形成復合潤滑；銦材料層能吸收部分振動，對存在微動磨損的機械零件具有的吸收部分振動、減少摩擦磨 損重要應用價值，對存在微動磨損的機械零件接觸表面具有獨特的減少摩擦磨損效果功效持久。
權(quán)利要求
1.銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦復合表面織構(gòu)是在機械零件的表面設有一能促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層，所述的銦材料層與機械零件表面材料層形成一體，組成銦復合材料層，然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由許多表面織構(gòu)單元組成，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的上部壁體為銦材料層，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的其余部分為機械零件表面材料層，形成銦復合表面織構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦材料層與機械零件表面材料層之間設有過渡材料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦復合表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元是圓形或橢圓形或其它形狀表面織構(gòu)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦復合表面織構(gòu)組成的各表面織構(gòu)單元尺寸為最大長度< 400 u m,最大寬度< 400 u m,最大深度< 50 u m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦復合表面織構(gòu)是用錫基軸承合金材料經(jīng)過熱處理，通過機械加工方法制成機械零件，在零件的相互接觸表面進行清潔、除油、除銹、清洗、風吹干后，應用電鍍工藝方法，鍍上一層銅鎳合金材料層作為過渡材料層；清洗、風吹干后，再應用電鍍工藝鍍上一層促進形成潤滑油吸附膜的Pb-Sn-Cu-In銦材料層，然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由眾多圓形的表面織構(gòu)單元組成，圓形的表面織構(gòu)單元的最大直徑< 350 y m，最大深度< 40 ym，各圓形的表面織構(gòu)單元的底部呈圓弧形或近似圓弧形，然后進行清洗、風吹干，就形成銦復合表面織構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦復合表面織構(gòu)是用AlSn40材料經(jīng)過熱處理，通過機械加工方法制成機械零件，在零件的相互接觸表面進行清潔、除油、除銹、清洗、風吹干后，鍍上一層銅鎳合金材料層作為過渡材料層；清洗、風吹干后，鍍上一層促進形成潤滑油吸附膜的Pb-Sn-Cu-In銦材料層，銦材料層與過渡材料層成為一體不脫落，形成復合材料層，銦材料層與機械零件表面材料層之間過渡材料層為銅鎳合金的過渡材料層；清洗、風吹干后，然后，在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由眾多圓形的表面織構(gòu)單元與橢圓形的表面織構(gòu)單元組成，各表面織構(gòu)單元尺寸為最大長度< 400 u m、最大寬度< 300 u m、最大深度< 40 y m ;每個織構(gòu)單元由促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層、過渡材料層和表面材料層構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銦復合表面織構(gòu)，其特征在于所述的橢圓形的表面織構(gòu)單元的底部呈圓弧形，圓形的表面織構(gòu)單元的底部呈圓弧形。
全文摘要
本發(fā)明公開了銦復合表面織構(gòu),所述的銦復合表面織構(gòu)是在機械零件的表面設有一能促進形成潤滑油吸附膜的銦材料層，所述的銦材料層與機械零件表面材料層形成一體，組成銦復合材料層，然后,在具有銦復合材料層的機械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由許多表面織構(gòu)單元組成，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的上部壁體為銦材料層，表面織構(gòu)單元的凹坑或凹痕的其余部分為機械零件表面材料層，形成銦復合表面織構(gòu)。
文檔編號B32B15/01GK102700182SQ2012101637
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者林紹義 申請人:福建船政交通職業(yè)學院