[邀请报告]固/凝胶复合润滑材料的创制及空间应用验证

固/凝胶复合润滑材料的创制及空间应用验证
编号:437 稿件编号:456 访问权限:仅限参会人 更新:2026-04-09 18:01:45 浏览:34次 邀请报告

报告开始:2026年04月28日 08:40 (Asia/Shanghai)

报告时间:20min

所在会议:[EA] 摩擦学表面工程论坛A » [EA1] EA上午场

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摘要
我国航天发射任务急剧增加,对航天器的设计寿命要求30年或更长,对润滑材料的空间环境可靠性和寿命提出了更高的要求(10年以上),需要发展满足空间环境和复杂多变工况的新型润滑材料与技术。由于液体润滑剂在微重力和超高真空环境下存在挥发、爬移迁移等不稳定因素;固体润滑薄膜寿命有限,并且长期使用后固体润滑膜会磨损,产生磨屑等不利因素。因此,亟需发展新型润滑技术以满足我国未来航天器在苛刻空间环境下长寿命高可靠的战略需求。为了解决上述问题,本研究发展了新一代“自约束”航天润滑材料—超分子凝胶润滑材料,其利用液体润滑剂内部自发的有序组装,将润滑油束缚于摩擦对副,避免了润滑剂爬移泄露等,从而突破空间液体润滑材料动态转变关键技术。地面模拟空间环境实验表明,所制备的凝胶不仅具有较好的防止润滑油在基底上的热迁移以及爬移行为,即使在真空、原子氧、紫外辐照的条件下仍然具有较好防爬移的作用。地面模拟空间环境实验结果证明超分子凝胶润滑剂能够满足航天应用的需求。在空间站工程应用系统第三批科学研究项目支持下,利用空间站舱外材料暴露平台开展了固体润滑薄膜/凝胶复合润滑材料(固/凝胶)的空间站舱外在轨服役验证。该研究是国内首次在空间站开展的在轨摩擦学实验,也是世界上首次开展的轴承摩擦学实验。获取了凝胶润滑材料的在轨综合性能数据,揭示了空间环境对材料结构、性能的影响规律和摩擦磨损机制。在轨摩擦学服役性能数据表明,凝胶润滑材料的抗粒子辐照性能和防爬移、迁移性能显著优于传统航天润滑油,固/凝胶复合润滑服役寿命高于现役空间固体润滑薄膜。该研究为新型长寿命空间润滑材料的设计和研制提供技术指导,持续满足航天技术发展对高性能润滑材料的需求,后续拟推广月球车运动机构使用。该研究入选2024年《中国空间站科学研究与应用进展报告》择优遴选的34项代表性科学研究与应用成果之一。
关键字
自适应凝胶润滑材料;固/凝胶复合润滑;抗辐照性能;在轨摩擦学性能
报告人
蔡美荣
研究员 中国科学院兰州化学物理研究所

稿件作者
蔡美荣 中国科学院兰州化学物理研究所
周峰 中国科学院兰州化学物理研究所
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