利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法与流程

技术特征：
1.一种利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，其特征在于：在划痕过程中，将粘滑压电驱动器作为划痕方向的驱动装置，利用粘滑压电驱动器的回退现象使材料在划痕过程中发生堆积，进而在划痕产生的微沟槽结构表面生成周期性的栅状二级结构，即复合微纳结构；通过x-y电机平台的运动使相邻两条划痕搭接，实现大面积复合微纳结构的加工，具体包括以下步骤：步骤一、将粘滑压电驱动器（3）集成到纳米划痕仪（1）中，并将预先清洁的待加工试件（2）安装到粘滑压电驱动器（3）上，调控纳米划痕仪（1）的压头下压到设定载荷；步骤二、设置粘滑压电驱动器（3）的驱动波形参数，启动粘滑压电驱动器（3）沿x方向运动，使其进行表面复合微纳结构加工；步骤三、使用x-y电机平台（4）进行y方向运动，然后再启动粘滑压电驱动器（3）沿x方向进行表面复合微纳结构的加工，实现划痕的搭接，进而实现大面积表面复合微纳结构加工。2.根据权利要求1所述的利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，其特征在于：步骤一所述的纳米划痕仪（1）具有力反馈控制系统，可以进行恒定载荷划痕。3.根据权利要求1所述的利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，其特征在于：步骤二所述的表面复合微纳结构包括划痕作用直接产生的微沟槽结构以及由于粘滑驱动回退现象在微沟槽表面产生的周期性栅状二级结构。4.根据权利要求3所述的利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，其特征在于：步骤二所述的表面复合微纳结构中的微沟槽结构尺寸通过调节划痕载荷实现调整；表面复合微纳结构中的周期性栅状二级结构的周期与尺寸通过调节粘滑压电驱动的电压幅值、频率实现调整。5.根据权利要求1所述的利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，其特征在于：步骤三所述的表面复合微结构的搭接通过x-y电机平台（4）沿y方向运动实现，相邻划痕中心距为一个划痕宽度。

技术总结
本发明涉及一种利用粘滑驱动回退现象实现表面复合微纳结构加工的方法，属于表面微纳结构加工领域。在划痕过程中，将粘滑压电驱动器作为划痕方向的驱动装置，利用粘滑压电驱动器的回退现象使材料在划痕过程中发生堆积，进而在划痕产生的微沟槽结构表面生成周期性的栅状二级结构，即复合微纳结构；通过X-Y电机平台的运动使相邻两条划痕搭接，实现大面积复合微纳结构的加工。本发明操作简单、加工效率高，通过调节粘滑压电驱动器的驱动电压可获得不同尺寸的表面复合微纳结构，一方面实现了粘滑驱动回退现象的有效利用，另一方面为表面复合微纳结构的加工提供了新思路。微纳结构的加工提供了新思路。微纳结构的加工提供了新思路。


技术研发人员：黄虎 吴浩翔 张洪洋 李轩 魏大禹
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/2/18