研究目的
研究二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）在钛合金飞秒激光诱导周期性表面结构与不同对偶材料配副时的摩擦学性能中的作用。
研究成果
研究表明，在基础油中添加2-乙基己基二硫代磷酸锌能显著提升钛合金飞秒激光诱导周期性表面结构的摩擦学性能。该有益效果在不同对偶材料上均有体现，表明添加剂与激光氧化纳米结构之间的协同作用对降低摩擦和磨损至关重要。
研究不足
该研究仅限于特定材料（Ti6Al4V、100Cr6钢、Al2O3、Si3N4）和润滑剂（VPX油、VPX油+0.5% RC 3180）。摩擦学测试是在受控的实验室条件下进行的，可能无法完全复现实际应用场景。
1：实验设计与方法选择
本研究采用钛宝石飞秒激光在钛合金(Ti6Al4V)表面制备激光诱导周期性表面结构(LIPSS)，并通过与不同材质球体配副、使用多种油基润滑剂进行线性往复滑动摩擦学测试来评估这些表面的摩擦学性能。
2：样品选择与数据来源
研究使用商用5级钛合金(Ti6Al4V)。激光加工前对样品表面进行机械抛光处理。摩擦学测试的配副球体分别采用100Cr6钢、Al2O3陶瓷和Si3N4陶瓷制成。
3：实验设备与材料清单
钛宝石飞秒激光器(Femtolasers, Compact Pro)、光学显微镜(卡尔蔡司Discovery V20/基恩士VHX 5000)、扫描电子显微镜(卡尔蔡司Gemini Supra 40)、共聚焦轮廓仪(Nanofocus, μ-surf Expert)、聚焦离子束铣削机(FEI, Quanta 3D)、扫描透射电子显微镜(日本电子JEM 2200FS)。
4：实验流程与操作步骤
对钛合金样品进行激光加工制备LIPSS后，在受控条件下开展摩擦学测试。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和共聚焦轮廓仪分析磨痕形貌，并对选定磨痕进行扫描透射电镜分析。
5：数据分析方法
根据磨痕横截面积计算磨损体积，摩擦学测试过程中测量摩擦系数，采用能谱仪进行元素成分分析。
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获取完整内容-
Scanning transmission electron microscope
JEM 2200FS
JEOL
Used for cross-sectional analysis of wear tracks.
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Optical microscope
Discovery V20/Keyence, VHX 5000
Carl Zeiss
Used for inspecting wear tracks after tribological tests.
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Scanning electron microscope
Gemini Supra 40
Carl Zeiss
Used for detailed characterization of wear tracks.
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Focused ion beam milling machine
Quanta 3D
FEI
Used for preparing samples for STEM analysis.
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Ti:sapphire femtosecond laser
Compact Pro
Femtolasers
Used for producing laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on titanium alloy surfaces.
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Confocal profilometer
μ-surf Expert
Nanofocus
Used for measuring the volume of wear scars.
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