具备可控防爬能力的表面织构设计方法技术

本发明专利技术提供了一种具备可控防爬能力的表面织构设计方法，采用微细加工技术，在固体表面制备不同尺度的表面织构，通过设计表面织构的几何形状、特征尺寸（宽度和深度）、排布形式等参数的梯度特征，调控固体表面的浸润性，实现润滑油的流向引导与定位；在此基础上，将具备不同阻碍特性的微结构有机组合，最终构造出具备可控防爬能力的表面织构。本发明专利技术在蠕爬发生阶段，对其有效减缓、抑制；而在平稳铺展阶段，引导流失的润滑油回流聚集到目的区域，实现润滑油蠕爬的主/被动调控，从根本上解决温度梯度作用下润滑油蠕爬流失的难题，为极端工况下持久定域润滑提供保障。

Surface Texture Design Method with Controllable Anti-creep Ability

The invention provides a surface texture design method with controllable anti-creep ability. Different scale surface textures are prepared on solid surface by micro-processing technology. The wettability of solid surface is regulated by designing gradient characteristics of surface texture parameters such as geometric shape, characteristic size (width and depth), layout form, and so on, so as to realize the direction guidance and orientation of lubricating oil flow. On this basis, the micro-structures with different hindrance properties are organically combined to construct the surface texture with controllable anti-creep ability. The invention can effectively slow down and restrain the creep during the creep occurrence stage, while in the stable spreading stage, the lubricant returning flow is guided to gather in the target area, and the main/passive control of the creep is realized, which fundamentally solves the problem of the creep loss of lubricant under the action of temperature gradient, and provides guarantee for the durable local lubrication under extreme conditions.

【技术实现步骤摘要】
具备可控防爬能力的表面织构设计方法
本专利技术涉及润滑系统领域，具体是一种具备可控防爬能力的表面织构设计方法，可用于航空航天领域特殊工况中的润滑系统设计。
技术介绍
液体润滑油浸润在温度不均匀的固体表面时，会由高温区域向低温区域缓慢流动。这种不受外力作用的定向扩展现象，即为热驱动蠕爬。随着航空航天技术的飞速发展，蠕爬导致的润滑损耗问题变得尤为突出。在航天领域，NASA的研究报告(FusaroRL.PreventingSpacecraftFailuresDuetoTribologicalProblems.NASA/TM-2001-210806.2001)明确指出：润滑油蠕爬损耗是空间机构丧失润滑能力的主要原因之一。在空间微重力环境下，表面张力是作用在液体上最主要的力，且航天器的环境温度一般在-150~150℃间变化(刘维民,翁立军,孙嘉奕.空间润滑材料与技术手册.北京:科学出版社;2009)。对于采用液体润滑的空间部件（如卫星动量轮、陀螺仪），轻微的温度扰动就会引发润滑油的蠕爬流失(RobertsEW,ToddMJ.Spaceandvacuumtribology.Wear.1990;1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备可控防爬能力的表面织构设计方法，其特征在于包括以下步骤：1) 识别摩擦副表面的温度分布规律, 区分蠕爬严重区域和润滑油最终的流失区域；2）设计具备不同防爬能力的表面织构，包括被动阻碍型表面织构和流向引导型表面织构；3）结合步骤1）和步骤2），根据真实工况下润滑油的蠕爬流失行为，将被动阻碍型表面织构和流向引导型表面织构进行组合，在蠕爬严重区域构建被动阻碍型表面织构，而在润滑油最终的流失区域，构建流向引导型表面织构，通过设计表面织构的梯度特征，调控固体表面的浸润性，实现润滑油的流向引导与定位。

【技术特征摘要】
1.一种具备可控防爬能力的表面织构设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)识别摩擦副表面的温度分布规律,区分蠕爬严重区域和润滑油最终的流失区域；2）设计具备不同防爬能力的表面织构，包括被动阻碍型表面织构和流向引导型表面织构；3）结合步骤1）和步骤2），根据真实工况下润滑油的蠕爬流失行为，将被动阻碍型表面织构和流向引导型表面织构进行组合，在蠕爬严重区域构建被动阻碍型表面织构，而在润滑油最终的流失区域，构建流向引导型表面织构，通过设计表面织构的梯度特征，调控固体表面的浸润性，实现润滑油的流向引导与定位。2.根据权利要求1所述的具备可控防爬能力的表面织构设计方法，其特征在于：步骤2）所述的被动阻碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴庆文，纪亚娟，黄巍，王晓雷，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32