为大国重器铸就润滑“护身铠甲”

2026-03-13 14:09

的学术观点，还通过能量调控，像“分子裁缝”般剪裁碳薄膜结构，率先设计制备出该薄膜，摩擦系数低于0.01（低于油脂润滑的0.05），实现了碳薄膜在大气环境下的超低摩擦。摩擦诱导形成多层同心球壳结构“洋葱碳”，在实现超润滑、超低磨损的同时，材料仍具备高硬度、高弹性，从原理上证明此路径行得通。
在此基础上，团队与一汽联合成立“汽车摩擦学联合实验室”，与南岳电控产学研精诚合作攻关，成功研制出“低摩擦固体润滑薄膜材料”，攻克了超低摩擦碳薄膜可控制备、低温下（＜150℃）轴承钢等表面的高结合力沉积、批量一致性工艺与装备一体化集成等技术难题，成功破解了共轨系统高速高压摩擦熔焊和高压柱塞泵等磨损泄压问题，实现共轨压力2200巴(即bar，1巴=10牛顿/平方厘米），发动机燃油消耗降低20.1%，排气污染物下降42.5%。该技术应用处于国际先进水平，显著提高了我国汽车发动机的核心竞争力，有力支撑我国汽车制造工业发展。
锻造“润滑盾牌”，全周期稳定守护大国重器
航天器因密封件磨损导致燃料泄漏、万吨巨轮因轴承卡死突然瘫痪……这些险情背后，是运动部件启停磨损的致命威胁。机械装备的磨损往往始于“启动瞬间”——动静摩擦系数差异导致的“爬行现象”，以及长期服役中的界面匹配失效，是部件寿命缩短的主要诱因。张俊彦团队提出了摩擦界面起始润滑与抗磨延寿技术，构建了从启动到服役的全周期防护方案。
在起始润滑阶段，团队构筑分子薄膜，缩小了摩擦副动静摩擦系数差异，有效抑制了精密机械的“爬行”问题；通过纳米晶弥散强化，将氮化钛铝（AlTiN）薄膜耐磨损性能提升10倍；创新金属掺杂与碳纳米晶尺寸调控技术，破解碳薄膜硬度与韧性相制衡难题，实现6-24吉帕硬度、40-140吉帕弹性模量的系列化薄膜制备，满足橡胶、钛合金、不锈钢等不同基材的工况需求。目前，这些技术已应用于航天、航空等高技术领域，突破了高冲击和大形变条件下橡胶表面硬质碳薄膜的强韧润滑一体化关键技术，解决了伺服机构密封件磨损泄压难题，助力“长征十二”号运载火箭首飞。
为我国高端装备装

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