一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法技术

本发明专利技术提供了一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，先通过常规的激光织构方法在基材表面构筑微米尺度的凹凸体；再将离子型二维纳米材料复配物经高速搅拌、超声分散于无水乙醇中，得二维润滑剂复配分散液；并其喷涂到上述经预处理的基材表面，空气中表干，即获得二维复合超润滑表面。本发明专利技术对工程基材表面设计制备微米尺度凹凸体，实现将宏观接触面分解为微纳接触点的作用；然后通过二维材料摩擦自定序、共价/离子以及离子/离子异质复配等特殊设计来控制每个接触点位置界面间定序状态、化学相互作用、非公度性，从而满足“超润滑”理论原理的三个基本条件，在工程粗糙的钢‑钢宏观接触摩擦副上，实现了长效稳定的超润滑性能。

【技术实现步骤摘要】
一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法
本专利技术涉及一种复合超润滑表面的制备方法，尤其涉及一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，属于润滑领域和摩擦领域。
技术介绍
摩擦磨损是运动机械普遍存在的现象，据统计摩擦消耗全球1/3的一次能源，磨损导致机械部件的4/5失效，摩擦磨损损失占工业化国家GDP的5%~7%。同时在高
，摩擦磨损问题是造成设备故障，制约其可靠性的主要原因。NASA研究报告表明：相当比例的空间机械部件的失效都与摩擦磨损问题有关。润滑是解决摩擦能耗和材料磨损问题最主要的技术途径。“超润滑”是近些年来提出的一种能够极大突破现有材料润滑性能极限的新概念技术，理论上为零，工程实践上摩擦系数可低至0.01以下即10-3量级，较常规固体润滑材料0.1左右的摩擦系数低1-2个数量级。因此，超润滑技术的发展不仅对于节能降耗、促进国民经济发展具有深远的意义，而且还将对高技术装备设计和运行可靠性产生革命性的进步。1991年日本学者Hirano和Shinjo提出了“超润滑”的基本概念和原理：当两个表面相互公度时（即其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，包括以下步骤：/n（1）基材表面的预处理：通过砂纸打磨、喷砂或常规的激光织构方法，在基材表面构筑微米尺度的凹凸体；/n（2）二维润滑剂复配分散液的制备：将离子型二维纳米材料复配物经高速搅拌、超声分散于无水乙醇中，得二维润滑剂复配分散液；/n（3）基材表面润滑涂层的制备：将二维润滑剂复配分散液在压缩空气或压缩氮气下喷涂到上述经预处理的基材表面，空气中表干，即在工程基材上获得二维复合超润滑表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，包括以下步骤：
（1）基材表面的预处理：通过砂纸打磨、喷砂或常规的激光织构方法，在基材表面构筑微米尺度的凹凸体；
（2）二维润滑剂复配分散液的制备：将离子型二维纳米材料复配物经高速搅拌、超声分散于无水乙醇中，得二维润滑剂复配分散液；
（3）基材表面润滑涂层的制备：将二维润滑剂复配分散液在压缩空气或压缩氮气下喷涂到上述经预处理的基材表面，空气中表干，即在工程基材上获得二维复合超润滑表面。


2.如权利要求1所述在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，其特征在于：步骤（1）中，基材为金属基材钢、钛合金、铝。


3.如权利要求1所述在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，其特征在于：步骤（1）中，基材为陶瓷材料氧化铝、氧化硅、氮化硅。


4.如权利要求1所述在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，其特征在于：步骤（1）中预处理后基材表面粗糙度控制范围为0.1~5微米；基材表面凸点接触面积占比为1/50以下。


5.如权利要求1所述在工程基材上获得二维复合超润滑表面的方法，其特征在于：步骤（2）中，离子型二维纳米材料复配物为两种不同类型的离子型二维纳米材料的复配物，离子型二维纳米材料选自MoS2、WS2、TaS2、WSe2、TaSe2、NbS2、NbSe2、α-Zr...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉利，李红轩，李畔畔，刘晓红，周惠娣，陈建敏，
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