科研進展
蘭州化物所油脂基超低摩擦潤滑材料研究獲新進展
發(fā)展新型的超低摩擦磨損潤滑材料一直是摩擦學研究的重點任務(wù)，可顯著降低工業(yè)機械能耗、提升設(shè)備壽命，進一步推動新一代節(jié)能設(shè)備的研發(fā)。
近期，中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料重點實驗室王道愛研究員團隊基于剪切稀化效應(yīng)的新型亞納米線基油脂基潤滑劑（圖1），實現(xiàn)了在宏觀尺度下Si3N4與PTFE不同摩擦條件下的超潤滑，在12小時內(nèi)無需補充潤滑劑，摩擦系數(shù)穩(wěn)定保持在 0.007，展現(xiàn)出短磨合時間和長期穩(wěn)定的潤滑性能，具備廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，為超潤滑領(lǐng)域帶來了新進展。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材料的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了多種基礎(chǔ)油的限域，發(fā)展了一系列半固態(tài)凝膠潤滑劑（圖2），進一步提高了多種基礎(chǔ)油的潤滑性能，并在超過13萬次摩擦周期內(nèi)保持穩(wěn)定，展現(xiàn)其長期應(yīng)用的潛力。最為關(guān)鍵的是，通過在實驗室中擴大原料比例，可成功制備千克級產(chǎn)品，展現(xiàn)出其在工業(yè)應(yīng)用中的潛力。除此之外，基于亞納米線與PAO6潤滑油復配制備的潤滑劑還實現(xiàn)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，王道愛研究員為通訊作者。
圖2． 多種潤滑油與亞納米線基潤滑劑復配后性能得到提升
以上工作得到了中國科學院、國家自然科學基金委、甘肅省重大科技專項等項目的支持。
