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题名沟槽织构对Q345B高铁制动盘表面疏水性的影响
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作者
沙智华
谢永
史立
蒋泽平
黄琳
刘宇
张生芳
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机构
大连交通大学机械工程学院
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第14期184-195,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52375169)
辽宁省应用基础研究计划(2022JH2/101300228)。
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文摘
目的 攻克高寒动车组制动盘表面因积冰导致制动失效的问题,减少其表面覆冰情况,提升Q345B钢的表面疏水性能。方法 采用激光加工技术在Q345B钢表面制备尺度范围为20~100μm沟槽型微织构,并采用不同方式(激光+氟化、激光+空气环境氧化)进行处理,通过接触角测量仪、液滴铺展半径测量实验评价不同织构宽度及下表面的润湿性,并通过扫描电子显微镜、XPS光电子能谱仪观察织构化表面微观形貌及表面化学键变化;利用高速摄影观测不同处理方式下液滴撞击壁面的动态过程。结果 微织构的存在使滴落织构表面的液滴能有效承载,与无织构化表面相比,织构化表面静态接触角最大增幅达23%。随着织构宽度增加,表面接触角随之增加。相较于氟化处理织构表面,经空气环境下氧化的表面织构疏水性更好。结论 经空气环境氧化处理后润湿性发生转变,其主要的作用机理为激光处理后表面分布凸起等不同微纳米级的结构与颗粒形成复杂的网状结构,由C—C键层覆盖的微织构表面所引起的“机械盔甲”效应,使其液滴发生滚动现象。
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关键词
沟槽型微织构
Q345B钢
制动盘
疏水性
高速摄影
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Keywords
grooved microtexture
Q345B steel
brake disc
hydrophobicity
high-speed photography
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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