摘要
多孔储液自润滑材料在受到外力作用时,储存在孔隙中的润滑油由于多孔骨架的变形会被挤出参与润滑,其自润滑性能与其内部微孔结构形态密切相关,为此,本文中采用3D打印技术制备了方心圆、方角圆和球心圆等3种不同孔隙结构的多孔储液材料,研究在孔隙率为20%的情况下不同孔隙结构参数对多孔结构力学性能、储油性能、渗透性能以及自润滑性能的影响.结果表明:在外力作用下,球形胞元结构由于应力和应变分布更均匀,更有利于润滑油的持续析出,而方形胞元结构则出现明显的应力集中现象,局部较大的孔隙形变阻碍了润滑油的析出;迂曲度越大、孔径越小的孔隙结构持油性能越强,同时其润滑油析出量比对温度变化更加敏感,但储油性能和渗透性能较差;在低载荷低频率工况下,储油性能和持油性能与多孔材料的自润滑性能呈正相关关系,随着载荷的增大,胞元结构应力集中效应逐渐成为影响自润滑性能的主要因素;随着滑动频率的增大,摩擦发热功率增大,导致温度上升,迂曲度较小的方角圆在热效应作用下能持续析出润滑油不断改善润滑状态.
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