The invention discloses a method of reducing friction based on the electret charge electron effect. The concrete steps are as follows: preparing the SiO2 electret sol gel precursor, the base parts of the rotary coating are loaded into the homogenizing machine after the cleaning device, and the SiO2 wet gel is formed on the substrate by the spin coating method, and then it is sent to the oven to dry. High temperature annealing treatment is carried out in a vacuum tube furnace; the coated SiO2 film is placed in a DC high voltage electric field to bombardment the film by corona discharge. The high voltage electric field formed between the two electrodes will make the air breakdown between the dielectric and the tip of the needle and the surface of the film and form a SiO2 electret film to the SiO2 film, and the isoparametric element will be formed. Two friction pairs with SiO2 electret film are used to face the friction pair, starting the host, and the friction pair begins to work, and the friction coefficient of the surface of the friction pair is tested. The electret friction pair made by the invention is very important for reducing the friction coefficient and improving the performance of the friction pair.
【技术实现步骤摘要】
一种基于驻极电荷电子效应降低摩擦的方法
本专利技术涉及一种基于驻极电荷电子效应降低摩擦的方法,属于表面技术和润滑领域。
技术介绍
在自然界中,任何物体接触表面的相对运动都会存在着摩擦,有摩擦必然会产生能量消耗,而润滑则是降低摩擦,减少消耗的重要技术手段。随着科学技术的不断发展以及社会资源环境发展的迫切需求,摩擦副必须要具备极低的摩擦系数来降低能源损耗,润滑的研究方法趋于多元化,因此,基于驻极材料具有良好的储存电荷的能力,将驻极体与摩擦相结合,把电物理处理材料和摩擦中引入外加电场相结合,并把驻极后薄膜表面形成的永久性静电场作为外加电场引入到摩擦过程中,对于降低摩擦系数改善摩擦副性能具有十分重要的意义。驻极体是被强外电场极化后能够永久性驻留静电荷的电介质。驻极电荷不仅出现在驻极体材料表面,也出现在驻极体的内部,如果去除一层驻极材料表面,新曝露出的表面仍然带有静电荷;如果将驻极体一分为二,将会得到两块驻极体,驻极体的此类特性与永磁体相类似,因此驻极体也被称为永电体。摩擦现象与电现象是密不可分的,由于分子间作用力实际上是原子核和电子之间的静电引(斥)力,因而从微观机理上考虑分子间作用力引起的摩擦可以理解为是一种电现象。基于驻极体表面层可永久性驻留静电荷的特性,将静电与摩擦学相结合,改善摩擦副的性能,通过强外电场作用将静电直接引入到摩擦副表面,使两个带有同种电荷的表面进行对磨,利用库伦斥力使对磨表面间产生分子间悬浮,从而降低摩擦系数。驻极体极化方法在实验室中使用最多的是电晕充电法,此法是常压下利用高压放电所产生的电场来轰击电介质,使离子电荷能够沉积到电介质内部或者表 ...
【技术保护点】
1.一种基于驻极电荷电子效应降低摩擦的方法,其特征在于具体步骤如下:制备SiO2驻极体sol‑gel前驱液;将要进行旋涂的基底部件经过清洗装置后装入匀胶机;用旋涂法在基底上动态滴胶形成SiO2湿凝胶,将其送入烘箱烘干,然后在真空管式炉中进行高温退火处理;将涂覆好的SiO2薄膜放在直流高压电场中进行电晕放电轰击薄膜,两电极间形成的高压电场会使电介质和针尖与薄膜表面之间的空气击穿,向SiO2薄膜内驻入电荷,形成SiO2驻极体薄膜;将等参数下驻入电荷的两片带有SiO2驻极体薄膜的摩擦副进行面‑面对磨,启动主机,摩擦副开始工作,测试摩擦副表面的摩擦系数。
【技术特征摘要】
1.一种基于驻极电荷电子效应降低摩擦的方法,其特征在于具体步骤如下:制备SiO2驻极体sol-gel前驱液;将要进行旋涂的基底部件经过清洗装置后装入匀胶机;用旋涂法在基底上动态滴胶形成SiO2湿凝胶,将其送入烘箱烘干,然后在真空管式炉中进行高温退火处理;将涂覆好的SiO2薄膜放在直流高压电场中进行电晕放电轰击薄膜,两电极间形成的高压电场会使电介质和针尖与薄膜表面之间的空气击穿,向SiO2薄膜内驻入电荷,形成SiO2驻极体薄膜;将等参数下驻入电荷的两片带有SiO2驻极体薄膜的摩擦副进行面-面对磨,启动主机,摩擦副开始工作,测试摩擦副表面的摩擦系数。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述驻极体材料来源为生物驻极体材料、无机驻极体材料或者高分子聚合物驻极体材料;所述基底部件材质为单晶硅片、不锈钢或轴承钢。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述SiO2驻极体sol-gel前驱液采用正硅酸乙酯、乙醇与异丙醇的混合物、去离子水和体积百分比浓度为36%~38%盐酸为原料,将正硅酸乙酯和所需乙醇与异丙醇的混合物的一半加入到三口烧杯中,在带有油浴加热装置的磁力搅拌器上搅拌1-2h,将溶液温度恒定在40-90℃将H2O和剩余乙醇与异丙醇的混合物以及催化剂HCl缓慢加入三口烧杯中,持续搅拌5-15h,即可得到透明的SiO2溶胶,最后将所得溶胶室温静置10-30h。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于所述去离子水与正硅酸乙酯的体积比为6;乙醇与异丙醇的混合物与正硅酸乙酯的体积比为8;盐酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:张俊彦,付宇,王永富,薛勇,高凯雄,王彦,
申请(专利权)人:中国科学院兰州化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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