(1)高温及宽温域固体润滑抗磨复合材料及涂层设计制备和性能研究
(2)强韧润滑一体化陶瓷基复合材料的研究
(3)自润滑硬质/超硬耐磨材料的设计制备及其摩擦磨损性能的研究
(4)高熵合金
团队简介:
现有职工6人,其中研究员2人(乔竹辉,易戈文)、副研究员1人(王文珍)、助研3人(于源、付英英、陕钰);研究生(16人)。主要从事高温及宽温域固体润滑耐磨材料及防护涂层的研究和开发,先后承担和完成了十多项应用基础研究(国家自然科学基金、国防创新基金、中科院研究所“十三五”规划重点培育)和军工配套、企业科技合作研发等课题和项目。在高温、宽温域润滑抗磨复合材料和特殊介质下的润滑耐磨材料及防护涂层等研究方面获得系列进展,部分研究成果取得良好应用。在国内外专业期刊发表SCI及EI论文近200篇,申请和授权专利40余件。
研究与成果介绍:
① 针对航空发动机、舰船燃气轮机、能源化工、核电及武器等领域的关键运动部件在高温、高低温交变、重载等极端苛刻工况下出现材料润滑防护失效,导致部件磨损严重及粘焊、烧蚀、抱死停滞等问题,进行高强度基体和纳米化自适应润滑抗磨组元的复合材料体系设计,利用先进的粉末冶金(机械合金化、热等静压、高真空热压烧结)和等离子热喷涂技术,研制高温及宽温域润滑与抗磨复合材料及涂层。其特点是:具有良好的机械性能和高温/宽温域润滑抗磨性能,能根据具体工况(速度、载荷、温度、环境气氛介质等)进行材料选择、复合设计和性能调控;在满足宽温域、高/低温交变、高速、高载和腐蚀等苛刻工况环境要求和国家高技术领域特殊要求方面具有独特优势。
② 高性能结构陶瓷由于具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度、抗氧化等多种优异的性能,在航空航天、深海、发动机耐磨器件、核能等高新科技领域有着广泛而迫切的需求。陶瓷作为结构材料也有其固有的缺点,突出的问题是本征脆性和耐磨性差,在很大程度上限制了陶瓷材料作为关键工程结构材料的应用。因此,陶瓷的强韧和减磨成为近年来陶瓷领域研究的核心问题。课题组创新性的利用金属盐原位分解工艺和原位增强的方法设计制备了金属颗粒原位增强陶瓷-金属复合材料,解决了金属特别是软金属由于熔点低,难以在陶瓷基体中均匀弥散的难题,成功制备了系列陶瓷金属复合陶瓷,有效改善了陶瓷材料的摩擦性能和机械性能,并阐明了其强韧化机理和自润滑机理。提出了对陶瓷晶界进行微合金化,原位外延生长网状增强相来增韧陶瓷材料的新方法,在保持陶瓷材料其他性能不降低的前提下,将陶瓷材料的韧性提高了近60%(12MPa m1/2)。该方法具有普适性,可对多种陶瓷进行有效增韧和减磨。