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不知道
PTFE(聚四氟乙烯)涂層:通過噴涂或燒結形成微米級潤滑層,摩擦系數可低至0.05~0.1。
類金剛石碳(DLC)涂層:用于金屬表面,兼具高硬度和低摩擦(摩擦系數0.1~0.2)。
二硫化鉬(MoS?)/石墨涂層:適用于高溫或真空環境,減少金屬間摩擦。
超疏水涂層(接觸角>150°):通過納米二氧化硅/氟硅烷改性,減少液體粘附(如船舶防污)。
親水涂層(如PEG改性):降低蛋白質或生物流體吸附(醫用導管)。
拋光、鍍層(如電鍍鎳 / 鉻)或化學蝕刻使表面平滑,減少機械嚙合阻力。
涂覆氟碳涂層(如 PTFE)、硅酮類材料或石墨烯,降低表面能以減少粘附力。
噴涂潤滑油、二硫化鉬(MoS?)或嵌入自潤滑填料(如石墨、PTFE 微粉)。
構建仿生非對稱結構(如溝槽、凸包)或超疏水表面,減少流體 / 固體接觸面積。
添加抗靜電劑(如季銨鹽)或導電填料(碳納米管),消除靜電吸附導致的阻力。
高分子材料中加入內潤滑劑(硬脂酸酯)或降低結晶度,改善表面爽滑性。
不知道
不清楚
不了解的呢
表面涂層:噴涂含氟涂料(如 PTFE)或硅酮類潤滑劑,形成低表面能光滑層;
表面改性:利用等離子體處理、激光刻蝕等技術降低表面粗糙度,或引入親水 / 疏水基團改變界面特性;
材料共混:添加石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑至基材中,改善表面爽滑性;
結構設計:采用微納級仿生結構(如荷葉效應表面)減少流體或固體接觸面積;
加工工藝:提高成型壓力或降低冷卻速率,使表面更致密光滑,減少凹凸缺陷。
?減少材料表面阻力的方法主要包括以下幾種?:
?表面改性?:使用表面改性劑(如硅烷偶聯劑)可以改變填料的表面張力,減少無機填料的團聚,改善填料表面與基體的親和程度,從而減少復合材料內部的缺陷(如氣孔和斷裂),降低界面熱阻?。
?降低接觸面硬度?:通過降低接觸面的硬度,可以使加壓后形變增加,接觸面增大,間隙變小,從而減少接觸部分的熱阻?。
?提高接觸面光潔度和平行度?:光滑的接觸面可以減少間隙,從而降低熱阻?。
?在間隙處加軟金屬或導熱硅脂?:這可以使間隙的熱導率增加,從而減少接觸熱阻?。
?選用高熱導率材料?:對于承載發熱元件的PCB,鋪設連續的銅層可以提供高效的導熱路徑并快速分散熱量?。
?在發熱元件下放置銅焊盤?:將銅焊盤安排在發熱組件正下方有助于將熱量從表面層迅速傳導出去?。
?使用厚銅層?:較厚或較重的銅走線可以在較低的電阻下承載更高的電流,維持***的溫度,從而減少溫升?。
?選擇替代基板材料?:具有更高熱導率的基板材料可以***提高PCB的散熱能力?。
?設計大面積接地層?:在PCB上設計連續且足夠大面積的接地層,不僅可以作為散熱層,還有助于均勻分布熱量?。
?采用多層板設計?:使用多層板設計可提供更多的熱傳導路徑,尤其是當有專門的散熱層時?。
不曉得哇
不知道
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提高表面光滑度
加潤滑材料
減少材料表面阻力(如摩擦阻力、粘附阻力等)可通過調整材料表面結構、化學性質或添加功能性助劑實現。以下是具體方法,適用于塑料、橡膠、金屬、涂層等多種材料類型:
機械加工:
對金屬、塑料等材料進行拋光(如電解拋光、磁流變拋光)、研磨或鍍層(如電鍍鎳 / 鉻),減少表面微觀凸起,降低粗糙度(Ra 值)。
示例:注塑模具表面進行鏡面處理,使塑料制品表面粗糙度從 Ra 1.6μm 降至 Ra 0.2μm 以下。
涂層流平:
噴涂液體涂料時,添加流平劑(如有機硅類、丙烯酸酯類),或提高固化溫度促進涂層分子擴散,形成光滑連續膜層。
模仿自然界低阻力表面(如荷葉、鯊魚皮):
微納結構加工:
在材料表面加工微米級凸包、溝槽或納米級柱狀陣列,通過減少固體 - 流體接觸面積降低阻力。
示例:鯊魚皮仿生涂層(riblet 結構)可使流體阻力降低 8%~10%,廣泛應用于航空航天與船舶領域。
多孔 / 蜂窩結構:
表面構建多孔層(如金屬泡沫、多孔聚合物),利用孔隙內的空氣層減少固體與介質的直接接觸。
低表面能材料:
涂覆聚四氟乙烯(PTFE)、硅酮(硅油 / 硅橡膠)、全氟碳涂層等,使表面能降至 10~20 mN/m(普通材料表面能多為 30~50 mN/m),減少液體或固體顆粒粘附。
示例:不粘鍋表面噴涂 PTFE 涂層,摩擦系數可低至 0.05 以下。
疏水 / 疏油處理:
通過硅烷偶聯劑(如甲基***氧基硅烷)或氟碳化合物處理,使表面形成疏水層,減少水、油等介質的粘附阻力(如玻璃防霧涂層)。
等離子體處理:
利用等離子體轟擊材料表面,引入氟、硅等低表面能基團,或接枝聚二甲基硅氧烷(PDMS)鏈段,降低表面粘性。
紫外(UV)光引發接枝:
通過 UV 照射使材料表面產生活性位點,接枝低摩擦聚合物(如聚乙烯醇、聚乙二醇),形成潤滑層。
內潤滑劑:
在聚合物基體中添加硬脂酸酯(如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣)、石蠟、聚乙烯蠟等,降低分子鏈間摩擦力,改善加工流動性,同時少量遷移至表面形成潤滑層。
示例:在 PE 薄膜中添加 0.1%~0.5% 油酸酰胺,摩擦系數可從 0.7 降至 0.3 以下。
外潤滑劑:
使用硅酮母粒、氟聚合物(如 PTFE 微粉)等,通過熔融加工時遷移至表面,形成***潤滑膜。
特點:耐高溫性優于傳統脂肪酸類潤滑劑,適用于高溫加工場景(如尼龍、PET)。
減少表面靜電吸附導致的阻力(如灰塵粘附):
離子型抗靜電劑:
添加季銨鹽、磺酸鹽等,通過吸濕性使表面形成水膜傳導電荷,降低靜電吸附(如塑料包裝膜抗靜電處理)。
非離子型抗靜電劑:
采用聚乙二醇酯、多元醇脂肪酸酯,通過分子鏈遷移至表面形成導電層。
對于極性聚合物(如 PA、POM),通過引入非極性鏈段(如共聚烯烴)或添加非極性填料(如硅油、石蠟),減少表面極性基團(如 - OH、-COOH),降低與極性介質的粘附力。
示例:PA6 中添加 10%~20% PE-g-MAH(馬來酸酐接枝聚乙烯),表面極性降低,與金屬表面的摩擦系數從 0.4 降至 0.25。
降低結晶度可減少表面剛性凸起,增加分子鏈柔性:
聚合物中添加成核劑(如滑石粉)可提高結晶度,反之,添加無定形聚合物(如丙烯酸酯類)或增塑劑(如鄰苯二甲酸酯)可降低結晶度,使表面更柔軟光滑。
示例:PVC 中添加 30% 增塑劑(如 DOP),表面硬度從邵氏 A 90 降至邵氏 A 60,摩擦阻力***降低。
在材料表面與接觸物之間引入潤滑介質(如潤滑油、水膜、氣體):
機械密封件中使用二硫化鉬(MoS?)潤滑脂,金屬切削時采用切削液冷卻潤滑。
氣膜潤滑:在高速旋轉部件(如軸承)中通入壓縮空氣,形成空氣層隔離接觸面。
對于高分子材料,升高溫度至玻璃化轉變溫度(Tg)以上,分子鏈段運動能力增強,表面粘性降低:
示例:橡膠在 60℃時的摩擦系數比室溫低 20%~30%,但需注意高溫對材料性能的影響。
材料類型 | 典型方法 | 應用示例 |
---|---|---|
塑料薄膜 / 板材 | 添加爽滑劑(油酸酰胺)、涂布硅酮涂層、電暈處理后涂覆 PTFE | 食品包裝膜、光伏背板 |
金屬零部件 | 電鍍鉻 / 鎳磷合金、噴涂二硫化鉬涂層、激光表面織構化(微溝槽) | 汽車發動機活塞、軸承 |
橡膠制品 | 表面涂覆硅油、添加石蠟類內潤滑劑、硫含量調控(降低交聯密度) | 密封圈、輪胎胎面 |
涂層 / 油漆 | 添加有機硅流平劑、氟碳樹脂共混、納米二氧化硅分散 | 船舶防生物附著涂層、醫療抗菌涂層 |
摩擦系數測試:使用摩擦磨損試驗機(如四球試驗機、UMT 試驗機)測量動 / 靜摩擦系數。
表面能測試:通過接觸角測量儀計算表面能及極性 / 非極性分量。
粘附力測試:劃格法(*** 2409)評估涂層與基材間的附著力,或測量顆粒 / 液滴在表面的粘附力(如離心法)。
減少表面阻力需結合材料特性與應用場景,從物理結構(光滑化、仿生設計)、化學性質(低表面能改性)、配方體系(潤滑劑、抗靜電劑)及環境條件(潤滑介質、溫度)多維度協同優化。對于***低阻力需求(如航空航天、醫療導管),可采用復合技術(如表面織構 + 潤滑涂層),實現阻力最小化。
不清楚呢
不清楚呢
不了解這個
通過?表面微織構加工、?低表面能涂層及?流體邊界層調控可降低材料表面摩擦系數與流動阻力。
不了解
拋光