软弹流状态下“脊-膜”织构化PDMS表面增摩特性的研究

作     者：肖汉 孙勇健 王涛 时礼平 李蒙 XIAO Han;SUN Yongjian;WANG Tao;SHI Liping;LI Meng

作者机构：安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学芜湖技术创新研究院安徽芜湖241002 

基　　金：国家自然科学基金项目(52205178) 安徽省自然科学基金项目(2108085ME174,2108085QE228)资助 

出 版 物：《摩擦学学报（中英文）》 (Tribology)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      码：1084-1091页

摘      要：润滑条件下,增加软质材料(如橡胶、凝胶等)表面摩擦效应是柔性电子、皮肤传感器和智能抓取等功能器件设计制造的1个重大需求.本文中采用激光加工与多次覆膜相结合工艺,在PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)表面加工出不同间距的“脊-膜”织构,研究其在流体润滑状态下接触界面的摩擦学特性,并原位考察了接触界面内润滑介质的流动特征.结果表明:“脊-膜”织构在滑动界面内产生周期性弹性迟滞,引起润滑界面的能量耗散,从而显著提高了PDMS表面在软弹流状态下的滑动摩擦效应;当“脊”间距为3 mm时,织构化表面的平均摩擦力可达100.23 mN,与光滑表面相比,其摩擦效应提高了49.6倍.此外,PDMS表面摩擦效应随法向载荷的增加而增加,但在不同滑动速度下基本保持不变.

主 题 词：弹流润滑 软材料 “脊-膜”织构 应变能 摩擦力 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 080203[080203] 0703[理学-化学类] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16078/j.tribology.2023173

馆 藏 号：203138916...