机械传动滑动板仿生矩形微/纳米网格结构的摩擦学性能与润滑机制

《Lubricants》：Tribological Properties and Lubrication Mechanism of Biomimetic Rectangular Micro/Nanogrid Structures of Mechanical Transmission Sliding Plates

　　

摘要

为优化机械传动滑板的摩擦学性能，本研究考察了不同尺寸的矩形微/纳米网格结构。在摩擦与磨损条件下开展往复滑动试验。结果表明，随着网格结构长度由330增至484 μm、宽度由247增至363 μm，摩擦系数和磨损率先降低后升高。其中，尺寸为440 μm×330 μm的TCSC-G-4具有最小的摩擦系数和磨损率。这是因为微/纳米网格结构为润滑剂SnAgCu-CaF₂（SC）提供了足够的空间以形成润滑膜。在磨损过程中，SnAgCu的变形与CaF₂的滚动导致以滚动为主、兼顾滑动和滚-滑复合的混合润滑状态，从而增强了润滑膜的塑性流动以促进表面修复。这对于指导滑板的仿生摩擦学设计具有重要意义。