兰州化物所等在固体超滑新体系创制方面取得系列进展

超滑是近代摩擦学研究的一个重要分支,指摩擦系数在10-3量级或更低的润滑状态。超滑有望为节能降耗、机械装备设计带来变革性进步。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心纳米润滑课题组等在固体超滑新体系创制方面取得系列进展。 研究人员采用“摩擦+催化”结合的方法,建立了不依赖薄膜沉积工艺,通过外部“催化”调控摩擦的新体系(图1),利用金属催化作用在碳膜摩擦界面形成石墨烯包裹的金属颗粒。同时,石墨化外壳起到电子屏蔽效应,消除界面粘附强度,实现了宏观超滑(~0.008)。石墨化包裹和电子屏蔽是摩擦催化诱导超滑产生的本质原因,也是判断催化导致超滑实现的主要依据。 研究人员利用类富勒烯碳膜超弹性,设计了基于微观尺度接触应力分散,实现了高承载超滑的新型摩擦配伍体系(图2)。超弹性分散了施加于二维材料上接触应力,避免应力集中引起的二维材料起皱、褶皱或结构破坏,维持二维材料结构完整,并减弱了环境化学作用,最终实现了......阅读全文

兰州化物所工程导向固体超滑研究获新进展

  摩擦磨损是运动机械普遍存在的现象。据统计,摩擦消耗1/3的一次能源,磨损导致60%的机械部件失效。构建低摩擦、高稳定、长寿命润滑技术是摩擦科学一直以来努力的方向。“超滑”是近年来提出的能极大突破现有材料润滑性能极限的新概念技术,指摩擦系数(μ)在0.001量级及以下的摩擦状态,摩擦系数和能耗均比

兰州化物所宏观液体超滑体系研究取得进展

  超滑(Superlubricity)技术具有超低摩擦系数和近零磨损率等优异特性,能够最大化减少摩擦过程中的能量损耗和材料磨损,成为近年来摩擦学领域的研究热点之一。目前,液体超滑研究主要集中在较低的应用载荷和转速范围,运动形式和摩擦副的选择有限。为了推动液体超滑技术的工程化应用,需要开发新型液体超

兰州化物所宏观结构超润滑研究获进展

  结构超润滑是近代摩擦学研究的重要分支,指的是两个晶体表面非公度接触时摩擦近乎为零的润滑状态。结构超润滑将为太空探测、空间运输、精密制造和高端装备等领域带来变革性进步。  近年来,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室纳米润滑课题组围绕结构超润滑宏观尺度实现与工程化应用方面开展研究,并

我国科学家在结构超滑研究领域发挥重要作用

  摩擦、磨损对人类社会影响深远,是造成能量损耗的重要因素,也是许多关键技术发展的瓶颈。两个固体表面直接接触并做相对滑动,摩擦几乎为零的“结构超滑”现象有可能成为最具潜力的解决方案。但由于实验条件过于苛刻,从理论上“证明”纳米以上尺度结构超滑难以实现。  在纳米研究国家重大科学研究计划项目“纳米尺度

兰州化物所等在固体超滑新体系创制方面取得系列进展

  超滑是近代摩擦学研究的一个重要分支,指摩擦系数在10-3量级或更低的润滑状态。超滑有望为节能降耗、机械装备设计带来变革性进步。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心纳米润滑课题组等在固体超滑新体系创制方面取得系列进展。  研究人员采用“摩擦+催化”结合的方法,建立了不依

兰州化物所提出实现超低摩擦新策略

  摩擦是生活中常见的物理现象,源于滑动界面上离散原子间的相互阻碍作用,其能量耗散模式取决于滑移能垒与自身力学性能的竞争。界面阻力极低的状态称为超低摩擦,是摩擦学中的重要课题之一。目前,学术界主要通过结构润滑和连续滑动两种方式来实现超低摩擦。结构润滑通过构建非公度界面结构,有效地降低滑动能垒实现低摩

摩擦起电机制及应用研究取得系列进展

摩擦起电是揭示摩擦磨损本质起源极具潜力的研究手段。摩擦起电可作为一种“探针”来反映摩擦副状态与摩擦状况,在智能润滑监测中发挥重要作用。同时,它在能源收集、自驱动传感等领域也展现出了广阔的应用前景。如何研究摩擦起电与摩擦学行为之间的关系,利用摩擦学原理解决其在能量收集过程中的摩擦磨损问题仍存在巨大挑战

润滑油摩擦磨损试验机的用途

主要用途与适用范围该机主要是以滑动摩擦的形式,在极高的点接触压力条件下评定润滑剂的承载能力。包括zui大无卡咬负荷PB、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ等三项指标。该机还可以做润滑剂的长时抗磨损试验,测定摩擦系数,记录摩擦力和温度曲线。该机配有高精度测量装置,可测量摩擦副磨斑尺寸,或实现摩擦副磨斑的计

如何操作润滑油摩擦磨损试验机

如何操作润滑油摩擦磨损试验机?1、接通电源:检查电源开关及液晶屏、数码管是否亮,若正常,进行第二步操作,若不正常,检查供电电源供电电压2、安装试样:将上试样安装到正确位置后用锁紧螺钉固定,再安装下试样3、打开油泵开:预热10分钟4、顺时针旋转手动加荷手轮,当活塞上升过程中对试验力、摩擦力、时间、周期

润滑油摩擦磨损试验机能测试出润滑油质量的好坏

润滑油摩擦磨损试验机能测试出润滑油质量的好坏?1、润滑油在发动机内,是要经过高温、高压、高速、高剪切等复杂情况,并且必须具备润滑、散热、清洗、防腐、减震、密封等功效,抗磨性能只是多种功效之一,不能仅一项好就能说明其产品好用。还有重要的一点润滑油中的各种添加剂含量要平衡,不能单独加大某一添加剂的剂量。

超高摩擦电荷密度刷新摩擦纳米发电机性能纪录

  人们一直致力于研究在维持现代社会巨大能源消耗的同时最小化环境消耗。从可再生的自然源(如太阳能、风能和生物质能)收集能量,已经被证实是应对能源危机的可持续可供选择的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演着越来越重要的角色。最近发明的摩擦纳米发电机具有质量轻、价格低廉,甚至在低工作频率下仍然高效等先

中国科学家首次发现“无摩擦的冰”

在光滑如镜的冰面上,滑冰者可以毫不费力地疾驰而过,几乎没有阻力。这是因为冰表面有一层很薄的液态水,可以起到润滑的作用。此刻的摩擦力尽管很小但仍然存在,滑冰者最终还是会停下来。那么,是否存在一种“无摩擦”的冰呢?利用扫描探针显微镜针尖对冰岛的操纵。(课题组供图)近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江

微米尺度异质结构超滑特性首获展示

清华大学郑泉水团队在超滑研究领域取得新进展,首次实验展示了微米异质(石墨和六方氮化硼单晶)界面中旋转稳定的结构超滑特性。该成果近日发表于《自然—材料》。摩擦是两个物体表面之间作相对滑移运动导致的能量消耗,它根源于原子之间的相互作用和断键。据了解,当今工业化国家约1/4的能源因摩擦而消耗,约80%机械

润滑油“再生”节油率超95%

  我国是汽车产销大国,润滑油消耗量每年以5%以上的速度增长,2015年消耗量将超过900万吨。而无锡尼富龙超滤科技有限公司集成创新的尼富龙超滤技术是通过对使用过的润滑油进行特殊过滤技术,使原润滑油在添加3%—5%被消耗油的基础上能重复循环使用15年以上。据测算,使用尼富龙超滤技术的车辆用

研究发现!理想的超滑体系大晶格失配范德华异质界面

  当前,因摩擦和磨损导致的能源损耗约占人类能源总消耗的三分之一。实现极低摩擦可以降低能源消耗,延长机械寿命。超滑(superlubliricty)定义为两个固体表面接触时摩擦力接近于零(摩擦系数小于10-3)的状态,自上世纪九十年代被发现以来一直是摩擦学的前沿研究方向。结构超滑(structura

宏观尺度液体超润滑材料研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514572.shtm无论是汽车、飞机还是工业生产设备,要正常运转都离不开摩擦。同时,摩擦也会造成大量的能源消耗,摩擦产生的磨损会导致机械设备故障和失效。因此,如何减少摩擦磨损,提高设备的使用寿命,一直是

让机器之“血”畅通无阻

“无摩擦是不可能的,但我们可以把摩擦系数做得非常低,比如我们已经在实验室里做到近十万分之一。”8月17日,在青岛召开的2024润滑技术大会上,中国科学院院士、清华大学特聘教授雒建斌介绍了自己团队的研究成果。会上,多位院士、学者和行业代表围绕“现代机电装备发展面临的润滑技术挑战”话题进行了分享和互动交

纳米结构在摩擦学中的应用

摩擦磨损性能材料的重要使用性能之一,研究纳米材料的摩擦磨损性能是研究纳米材料的特性、推进纳米材料实用化不可或缺的工作。晶粒尺寸对材料摩擦磨损性能的影响一直是材料科学家关心的问题。实验证明,即使是处于微米或者亚微米尺度范围内,晶粒尺寸也会对材料的摩擦磨损性能有重要影响。金属材料很多实验结果证明,当晶粒

纳米能源所在摩擦纳米发电机研究中获进展

  海洋是巨大的能源宝库,理论上,海洋完全可以满足地球上所有的能源需求,并且不会对大气造成任何污染,因此海洋能也被誉为“蓝色能源”。与风能或太阳能相比,蓝色能源拥有地理分布上的优势,海洋覆盖了地球75%的表面,全球约44%的人口都居住在距海岸线150千米的范围内。但与风能和太阳能等可再生能源相比,对

基于硅烷和硅酸盐黏土矿物的特殊润湿性材料研究获进展

  近年来,仿生超疏水、超双疏和超滑涂层等特殊润湿性涂层、材料快速发展。然而,上述仿生特殊润湿性材料普遍存在机械稳定性差、制备方法复杂昂贵、低表面能液体易粘附和基底材料性质依赖性强等问题,成为其实际应用的瓶颈因素。  在硅烷聚合物特殊润湿性涂层、硅酸盐黏土矿物及其纳米复合材料方面的研究基础上,中国科

含氟润滑油脂减摩性能及摩擦机制分析

研究分析了聚四氟乙烯润滑油脂的减摩性能,得出了聚四氟乙烯润滑油脂摩擦因数与转速、温度和载荷变化关系。利用SEM和EDS对3种润滑剂摩擦膜进行形貌和能谱分析,认为聚四氟乙烯润滑油脂减摩是表面物理吸附膜和化学迁移膜共同作用的结果。 

润滑油摩擦磨损试验机操作与注意事项

一、用途                          本仪器适用于测定润滑油及其添加剂的抗磨性能。二、使用说明及注意事项      山东盛泰仪器仪器有限公司厂家直供         1、每次做实验之前摩擦轮必须用油石沾普通油打磨干净,否则将影响实验的正确效果。2、要做四个试验,⑴普通油的试验,

兰州化物所液体超润滑材料研究取得进展

  构建宏观超润滑界面(摩擦系数在0.001级别甚至更低)可显著降低能源消耗、减少由摩擦引起的经济损失。然而,较长的磨合期可能造成摩擦副表面出现严重磨损。目前,缩短磨合期的策略多针对Si3N4、SiO2、Al2O3等陶瓷摩擦副。如何在短时间内实现轴承钢摩擦副表面的超润滑是亟需解决的技术难题。  前期

超润滑实验速度:从蜗牛爬飙至时速90公里

  清华大学和以色列特拉维夫大学的研究人员合作发现,原本仅限于学术领域的超润滑现象可以让微器件以每小时90公里的速度发生相对滑动。未来可能的应用包括小型化的硬盘读写磁头、用于无线通讯的高频振荡器以及其他依赖高速运动的微器件。   清华大学微纳米力学中心主任郑泉水教授课题组的这一研究成果近日发表在美

丁文超:教会自动驾驶“丝滑加塞”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500810.shtm“我们正在研究‘车路智能路端协同’的场景,通过多车路端感知协同让自动驾驶拥有‘上帝视角’。在可预见的未来,比如2030年、2040年,当我们步入中年、老年,这些东西就会出现在我们日常生

中国摩擦学达世界先进水平

   说起“摩擦”,也许你并不陌生,就像它在《现代汉语词典》中的释义一样,“物体和物体紧密接触,来回移动”,生活中也是处处可见。但要说起“摩擦学”,大概很多人就会变成“丈二和尚”。其实这并不奇怪,因为它本就是一门边缘学科。不过,我国近些年来在摩擦学领域取得的成就却是举世瞩目的,第六届世界摩擦学大会首

纳米喷雾和超声波喷雾有什么区别

纳米喷雾器有用吗妆水纳米喷雾器通过空气压缩机把空气压缩成3倍大气压,将水性化妆水精华液(底粘度)快速地实现纳米级雾化,形成柔和、细微的纳米级负离子护肤精华雾化喷洒在肌肤表面。通过高效、快速的渗透,进入肌肤基底层,促进肌肤吸收,强化护肤精华液的功效,给肌肤最完美的深层护理。从而达到高效率、高层次的皮肤

兰州化物所著作《高性能碳基润滑材料》出版发行

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507981.shtm近日,中国科学院兰州化学物理研究所纳米润滑课题组张俊彦研究员等人著作——《高性能碳基润滑材料》一书由化工工业出版社正式出版发行。本书系统地阐述了著者团队围绕碳基润滑材料开展的基础研究和

冰表面在-153℃时就开始融化

在星际空间中,被冰覆盖的尘埃颗粒是复杂有机分子生成的关键载体,因此,“看”清楚冰表面的原子结构,对于探索生命起源和物质来源具有重要意义。同时,冰广泛存在于自然界中。作为自然界中最普遍的表面之一,冰面承载着多种重要的大气反应,并影响众多自然现象,如臭氧的分解、雷云的带电等,对冰的研究也有助于破解这些自

不同材料纳米管具有不同摩擦特性

  麻省理工学院(MIT)日前宣称,正在该校做访问研究的法国里昂大学研究人员发现,由不同材料做成的纳米管,具有意想不到的性能差异,有的表现为光滑,有的则非常粘滞。   纳米管的形状是一个像吸管一样的微型圆筒,直径只有头发丝的千分之一,可用于太阳能电池、化学传感器及强化复合材料等。目前纳米管的重点研究