材料表面织构化处理工艺能够有效提高材料表面的减摩抗磨性能并改善内部的应力分布状态,近年受到国内外研究人员的广泛关注。介绍了激光去除表层材料机制以及激光加工表面的织构形状对接触界面摩擦性能的影响,同时综述了激光加工技术与其他技术相结合加工表面织构的研究及其进展,进一步探讨了织构表面降低摩擦磨损的影响因素及作用机制。此外,对激光表面织构在减摩抗磨、改变疏水性以及增强表面强度方面的应用以及在表面改性的应用前景方面进行了展望与分析。

在往复压缩机的使用过程中,气阀、活塞环、填料环等密封件起到关键的密封作用,保障了压缩气体的稳定。密封件的耐磨程度,决定着泄漏量的大小,也直接关系着产品的性能。近年来,人们对密封件的常用材料——聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料,进行了深入的摩擦学研究,取得了大量的研究成果。在介绍往复压缩机原理和密封件的基础上,对往复压缩机所用PTFE、PEEK及其复合材料的摩擦学研究进行综述,为今后往复压缩机密封件摩擦学研究提供帮助。

采用雾化-喷覆液膜-干燥工艺及真空热压烧结技术制备了层状WC/TiC陶瓷刀具材料,在干摩擦条件,将其与GCr15轴承钢进行了摩擦磨损实验,研究了不同滑动速度和不同载荷对其摩擦系数和磨损量的影响规律,并对其摩擦磨损后的表面形貌进行了分析。结果表明：在相同载荷条件下,材料的摩擦系数和磨损量均随滑动速度的升高而减小,当滑动速度为12m/min时,材料的摩擦系数和磨损量最小,其值分别为0.276和0.68×10^-3mm^3;在相同滑动速度条件下,材料的摩擦系数和磨损量也均随载荷的增大而减小,载荷为120N时,材料的摩擦系数和磨损量最小,其值分别为0.157和0.58×10^-3mm^3;材料的磨损机理主要是粘着磨损和磨粒磨损。

以不同纤维方向C/SiC复合材料分别与氧化铝增韧的氧化锆陶瓷（Al2O3-ZrO2）及调质处理的4^~#钢组成摩擦副进行销-盘摩擦实验,研究对摩副材料及纤维方向对摩擦副摩擦磨损性能及磨损机制的影响。结果表明,C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2和45^#钢摩擦时,其垂直纤维叠层方向的摩擦磨损性能均优于平行纤维叠层方向,且垂直纤维叠层方向C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2摩擦副具有最小的摩擦因数和磨损率,摩擦过程更稳定;纤维C/SiC复合材料与Al2O3-ZrO2陶瓷和45~#钢摩擦副的磨损形式主要均为磨粒磨损,与45^#钢摩擦时还伴随着化学磨损。

基于流固耦合的基本理论,考虑橡胶衬层弹性变形因素,构建出水润滑艉轴承橡胶内衬有限元模型,利用MATLAB软件数值分析橡胶内衬厚度对水膜厚度和水膜压力的分布状况及摩擦性能的影响规律,并在SSB-100型艉轴承试验机上进行试验验证。研究结果表明：在相同的工况下,随着内衬厚度的增加,橡胶衬层弹性变形增大,水膜厚度增大,水膜压力减小;相应地,流体润滑效果越好,摩擦因数越小;在相同厚度下,随着转速的增大,摩擦因数先减小后趋于平稳。试验结果验证了仿真分析的正确性。

以鲨鱼皮为仿生对象,通过在超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)水润滑尾轴承表面设计出菱形和棱条两种表面织构,研究在水润滑条件下PE-UHMW的摩擦性能。利用CBZ–1船舶轴承摩擦磨损试验机进行滑动摩擦磨损实验并对其摩擦系数进行监测采集,使用表面轮廓仪及超景深显微镜对其表面形貌进行观察,并测量了试样的平均磨损速率。结果表明在载荷为0.8MPa下,当转速为50r/min时,棱条织构试样短时间内能够有效地降低摩擦系数;但随着转速上升至150r/min和500r/min时,棱条织构恶化了PE-UHMW试样的摩擦性能,而菱形织构试样的摩擦系数一直低于无织构试样;在转速为150r/min状态下,随着载荷从0.4MPa增加到0.8MPa,三种试样的平均摩擦系数及平均磨损速率逐渐上升,同时两种织构对PE-UHMW试样表面的摩擦性能起到不同程度的改善作用。

选取市面上几种高等级的发动机润滑油SN 5W-40（壳牌、嘉实多和MGSS）,对其摩擦学性能及其润滑机制进行分析。利用四球试验机和高频往复摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,使用X射线荧光仪（XRF）对润滑油所含的元素进行分析,通过离心工艺得到润滑油所含的固体物质并进行透射电镜（TEM）表征。结果发现,3种润滑油均含有纳米颗粒,且它们的纳米颗粒形态与结构各异,纳米颗粒较容易进入摩擦界面,提高了润滑油的润滑性能。

利用摩擦试验机对3种水润滑轴承材料进行摩擦研究，对比水润滑下不同载荷和转速的摩擦因数。并通过干摩擦实验对水润滑轴承材料进行考核，对水润滑轴承材料的断水安全性能进行评价。结果表明：3种水润滑轴承材料的摩擦特性均为典型的Stribeck曲线，在高载荷下均具有较好的性能，摩擦因数相差不大。国产水润滑轴承材料具有良好的干摩擦性能。国产水润滑轴承材料在摩擦性能方面已经达到甚至超越了国外同类产品。

考虑织构参数对零件表面性能影响的多变性和复杂性，以间隙密封液压缸为研究对象，在液压缸的缸筒内壁构造椭圆微织构形貌，采用循环迭代法研究椭圆织构的长短轴比、椭圆率以及面积占有率等多个椭圆形状参数同时变化对缸筒表面动压润滑和摩擦性能的影响；同时在获得最优椭圆织构参数后进一步分析了液压缸与活塞间隙以及活塞运动速度对织构表面摩擦特性的影响。结果表明此种方法可以得到最优椭圆织构参数即优势区间，即当椭圆织构的长、短轴尺寸分别为a∈［0.43,0.46］mm，b∈［0.29,0.32］mm，缸筒表面产生最大动压和最佳润滑特性，且存在一个最佳间隙值（2μm）使得织构表面油膜承载力最大，而活塞运动速度对缸筒表面的摩擦性能影响较小。

运用计算流体动力学理论，建立高压多路阀滑阀副液固两相流场和冲蚀的数学模型，对阀芯上开有微沟槽和均压槽的滑阀副内流场进行数值模拟，比较微沟槽和均压槽阀芯对泄漏量、卡紧力引起的轴向摩擦力、壁面摩擦力和壁面磨损率等摩擦性能的影响，将数值模拟结果与工程实际结果进行对比。结果表明，高压多路阀芯应用微沟槽表面织构技术后，其泄漏量、壁面摩擦力和磨损率均比均压槽降低，卡紧力引起的最大轴向摩擦力比均压槽稍大，微沟槽的摩擦性能优于均压槽；微沟槽表面织构技术可以有效提高高压多路阀的使用寿命；SSTk-ω模型和DPM模型能有效地模拟滑阀副液固两相流的流动规律。