■科技資訊 蘭州化物所在超潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域取得新進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)在超潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，他們開(kāi)發(fā)了一種基于“固—液復(fù)合超潤(rùn)滑”系統(tǒng)，讓摩擦系數(shù)低到0.0037。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，超潤(rùn)滑就是摩擦力小到可以忽略不計(jì)，摩擦系數(shù)小于0.01。這種技術(shù)在機(jī)械設(shè)備、工業(yè)生產(chǎn)中非常重要，可以減少磨損、延長(zhǎng)壽命，還能省錢省力?？上У氖牵壳暗乃鶟?rùn)滑劑雖然環(huán)保，但有個(gè)致命缺點(diǎn)——容易腐蝕金屬，導(dǎo)致潤(rùn)滑效果不持久。

為了破解這個(gè)難題，蘭州化物所的研究員們研制了一種結(jié)合固體涂層和水基潤(rùn)滑劑的新方法。他們用了一種高熵陶瓷涂層，這層涂層是用磁控濺射技術(shù)“噴”到軸承鋼表面的，沉積了一種高熵陶瓷薄膜。這種薄膜不僅具有優(yōu)異的機(jī)械性能，還能提供豐富的化學(xué)反應(yīng)位點(diǎn)。在摩擦過(guò)程中，薄膜表面會(huì)形成一層“鈍化層”，有效防止水基潤(rùn)滑劑對(duì)金屬表面的腐蝕。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)利用天然有機(jī)酸植酸與高熵陶瓷涂層的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了超低摩擦和超低磨損的效果。

實(shí)驗(yàn)表明，這種固—液復(fù)合潤(rùn)滑體系的摩擦系數(shù)低至0.0037，并在125萬(wàn)次往復(fù)摩擦循環(huán)中保持穩(wěn)定。在摩擦過(guò)程中，高熵陶瓷薄膜表面會(huì)生成平均粒徑約為7.3納米的納米晶體。這些納米晶體能夠促進(jìn)植酸分子的分解，生成肌醇多磷酸和磷酸分子，從而在分子層面降低摩擦阻力。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證實(shí)了這種機(jī)制的有效性。

蘭州日?qǐng)?bào)社全媒體記者 華 靜

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