微坑阵列可以改善摩擦副表面的摩擦磨损性能,减小摩擦力,降低磨损,提高摩擦副的使用寿命。微坑阵列的大面积、高精度加工技术成为一个研究重点。光刻电解加工技术是微坑阵列的一种有效加工方法。传统的光刻电解加工技术采用光刻胶作为掩模,光刻工艺复杂;电解加工后需要去除光刻胶,生产成本高,制作时间长。由于阳极工件表面的电场边缘效应,微坑阵列的大面积电解加工时,存在加工精度低等问题。针对上述问题,本文采用基于PDMS柔性模板的光刻电解加工方法进行微坑阵列的大面积、高精度加工。本文完成的研究内容主要包含以下部分:(1)采用抽真空注模的方式制作PDMS模板。提出采用电火花线切割技术制备不锈钢微群柱模具,并基于此模具制作出PDMS模板。采用一种改进的双层SU-8胶光刻工艺制备光刻胶模具,所制作的模板直径达90 mm,适用于微坑阵列的大面积加工。(2)提出一种微坑阵列的高压低流速电解加工方法。PDMS模板上方的电解液处于高压低流速状态,利用电解液的压力和重力促使PDMS模板与工件紧密贴合。试验研究了加工电压、时间、占空比对微坑形貌的影响。试验结果表明,微坑内电解产物的堆积可以抑制电场边缘效应,微坑尺寸对一定范围内的电压变化不敏感。占空比是影响微坑尺寸的重要因素,高占空比的电流效率低。试验加工出圆形阵列区域为直径40mm的微坑,微坑的边长和深度分别是94.6和18.8μm,标准差分别为0.84和0.23μm,实现了微坑阵列的大面积、高精度电解加工。(3)提出一种基于高压静液的电解加工方法。电解加工过程中,电解液处于高压强静止状态,抑制了电解产物的逸出,同时提高PDMS模板与工件的贴合度。试验研究表明高压强的电解液有助于提高微坑尺寸的光刻电解加工精度,而且压强为0.5 MPa的电解液适用于微坑阵列的高精度电解加工。(4)开展微坑阵列的大面积高精度电解加工应用。采用PDMS模板在通孔工件表面进行微坑阵列的电解加工,制备出高精度的微坑阵列。采用高压静液的方式,在回转体表面进行微坑阵列的电解加工。