轴承作为动量轮的关键部件，其摩擦力矩的大小与稳定性将决定动量轮的控制精度、寿命和可靠性。目前，常用致密多孔储油器向轴承供给微量润滑油的方案以满足润滑需求。但是，轴承腔室内壁的亲油性将使润滑油在输送中发生爬移损失，引起可用油量的减少及供油量的不稳定。因此，通过在内壁上制备具有低粘附性的疏油表面，即可减小爬移损失，并保证润滑油的稳定供给。本文即采用飞秒激光加工微米级柱状织构阵列，HCl化学刻蚀制备亚微米级织构并对表面进行氟化处理的方法，制备得到了具有多尺度复合织构的9Cr18轴承钢疏油表面，并研究了表面织构组成与柱状织构尺寸的变化对表面织构及润湿性的影响。其中，激光加工得到的柱的尺寸为柱宽度17.6μm，柱高度31.9μm，柱间距17.4μm。通过测量润滑油的接触角和滚落角，并对表面形貌及成分进行表征后发现，柱状织构阵列在化学刻蚀时长为1min时，SR28与SR29航天润滑油具有最大接触角128°和最小滚落角38°与45°。该刻蚀时间下，表面具有疏油性是因为织构具有多尺度复合的特征；刻蚀仅使柱状织构的深宽比发生轻微减小；表面没有产生使润滑油更易浸润的薄壳状物质。相比于润滑油在9Cr18钢平面的25°接触角与180°滚落角，织构化表面的疏油性能有了较大的提升。轴承作为动量轮的关键部件，其摩擦力矩的大小与稳定性将决定动量轮的控制精度、寿命和可靠性^[1]。目前，常用致密多孔储油器向轴承供给微量润滑油的方案以满足润滑需求。但是，轴承腔室内壁的亲油性将使润滑油在输送中发生爬移损失，引起可用油量的减少及供油量的不稳定^[2,3]。因此，通过在内壁上制备具有低粘附性的疏油表面，即可减小爬移损失，并保证润滑油的稳定供给。本文即采用飞秒激光加工微米级柱状织构阵列，HCl化学刻蚀制备亚微米级织构并对表面进行氟化处理的方法，制备得到了具有多尺度复合织构的9Cr18轴承钢疏油表面，并研究了表面织构组成与柱状织构尺寸的变化对表面织构及润湿性的影响。其中，激光加工得到的柱的尺寸为柱宽度17.6μm，柱高度31.9μm，柱间距17.4μm。通过测量润滑油的接触角和滚落角，并对表面形貌及成分进行表征后发现，柱状织构阵列在化学刻蚀时长为1min时，SR28与SR29航天润滑油具有最大接触角128°和最小滚落角38°与45°。该刻蚀时间下，表面具有疏油性是因为织构具有多尺度复合的特征；刻蚀仅使柱状织构的深宽比发生轻微减小；表面没有产生使润滑油更易浸润的薄壳状物质。相比于润滑油在9Cr18钢平面的25°接触角与180°滚落角，织构化表面的疏油性能有了较大的提升。

暂无