科研進(jìn)展
蘭州化物所油脂基超低摩擦潤滑材料研究獲新進(jìn)展
發(fā)展新型的超低摩擦磨損潤滑材料一直是摩擦學(xué)研究的重點(diǎn)任務(wù)，可顯著(zhù)降低工業(yè)機械能耗、提升設備壽命，進(jìn)一步推動(dòng)新一代節能設備的研發(fā)。
近期，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所潤滑材料重點(diǎn)實(shí)驗室王道愛(ài)研究員團隊基于剪切稀化效應的新型亞納米線(xiàn)基油脂基潤滑劑（圖1），實(shí)現了在宏觀(guān)尺度下Si3N4與PTFE不同摩擦條件下的超潤滑，在12小時(shí)內無(wú)需補充潤滑劑，摩擦系數穩定保持在 0.007，展現出短磨合時(shí)間和長(cháng)期穩定的潤滑性能，具備廣闊的工業(yè)應用前景，為超潤滑領(lǐng)域帶來(lái)了新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在Adv． Mater．（2024，2412257）上。
圖1． 剪切變稀潤滑劑的概念示意圖
研究人員還利用剪切變稀的亞納米線(xiàn)材料的三維網(wǎng)絡(luò )結構，實(shí)現了多種基礎油的限域，發(fā)展了一系列半固態(tài)凝膠潤滑劑（圖2），進(jìn)一步提高了多種基礎油的潤滑性能，并在超過(guò)13萬(wàn)次摩擦周期內保持穩定，展現其長(cháng)期應用的潛力。最為關(guān)鍵的是，通過(guò)在實(shí)驗室中擴大原料比例，可成功制備千克級產(chǎn)品，展現出其在工業(yè)應用中的潛力。除此之外，基于亞納米線(xiàn)與PAO6潤滑油復配制備的潤滑劑還實(shí)現了鋼－鋼界面的減摩抗磨，極大提高了PAO6潤滑油的潤滑性能及承載性能。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Nano（2024，DOI：10.1021／acsnano．4c12703）上，蘭州化物所博士生王劉程和張立強助理研究員為論文共同第一作者，王道愛(ài)研究員為通訊作者。
圖2． 多種潤滑油與亞納米線(xiàn)基潤滑劑復配后性能得到提升
以上工作得到了中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委、甘肅省重大科技專(zhuān)項等項目的支持。
