陶瓷球表面润滑改性及自润滑机理研究

在高速大温差领域中无保持架自润滑陶瓷球轴承的应用需求逐渐增加，陶瓷球表面润滑改性是实现轴承自润滑的有效途径之一。项目利用高精度陶瓷轴承球精密研磨和抛光原理与技术，通过聚合物材料转移和摩擦化学方式，分别采用铸铁和多种纤维、润滑剂增强PTFE基复合材料作为研磨板材料，通过优化可控的研磨过程工艺参数在成品陶瓷球表面转移形成复相润滑薄膜改性；通过磁控溅射以及真空抽吸伴随纳米润滑剂乳液通过方式形成陶瓷球表面润滑改性；研究陶瓷球表面润滑膜形成工艺参数和表面均匀性、膜基结合力、成分、结构以及力学和摩擦学特性；探讨改性后陶瓷摩擦副在-197～+400℃不同温区的协同润滑和承载机理。项目首次提出利用陶瓷球研磨原理在成品陶瓷球表面制备自润滑薄膜的方法并利用PTFE、石墨等复相润滑拓展陶瓷摩擦副的服役温度区间和提高润滑可靠性，为探月工程、长寿命卫星和大运载中的苛刻环境陶瓷轴承提供全新的自润滑解决方案。