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【中國科學(xué)報】劉維民:重視研究“摩擦” 促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展
工業(yè)領(lǐng)域應用摩擦學(xué)知識,可節約潛力估計為GDP的1.55%。
摩擦無(wú)處不在,我們的一舉一動(dòng)、一顰一笑都產(chǎn)生摩擦。它消耗了1/3以上的世界一次性能源,所有裝備運動(dòng)部件都涉及摩擦、磨損和潤滑,磨損或潤滑不良導致了約60%的機械動(dòng)力設備運行故障或失效。中國工程院咨詢(xún)報告《摩擦學(xué)科學(xué)及工程應用現狀與發(fā)展戰略研究》指出:我國工業(yè)領(lǐng)域應用摩擦學(xué)知識,可節約潛力估計為GDP的1.55%。
摩擦學(xué)是研究相對運動(dòng)相互作用表面間的摩擦、潤滑和磨損及三者間相互關(guān)系的基礎理論和技術(shù)。實(shí)現對摩擦的調控及可靠的潤滑對節約能源十分關(guān)鍵。潤滑材料是所有運動(dòng)動(dòng)力系統高效可靠運行的最重要保障,廣泛應用于高端裝備、新能源、交通運輸等行業(yè)領(lǐng)域。高性能的固體潤滑材料、高端合成潤滑油脂一直是發(fā)達國家的研究重點(diǎn),研究成果廣泛應用在航空、船舶、核工業(yè)等領(lǐng)域。
加強摩擦學(xué)的研究和開(kāi)發(fā),將為裝備制造、航天航空、船舶、礦山冶金、生命與健康等相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及能源清潔生產(chǎn)和高效使用、減少溫室氣體排放等領(lǐng)域提供可靠的潤滑解決方案,有效促進(jìn)經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展。
為此,我們建議應強化以下研究和應用開(kāi)發(fā):一是從原子、分子層次上認識摩擦的本質(zhì)及潤滑的作用機制,通過(guò)物理化學(xué)等技術(shù)手段實(shí)現對摩擦的有效調控,提出降低摩擦和磨損的更有效方法。二是需要深刻認識苛刻環(huán)境條件下潤滑抗磨材料的組分、結構與性能在使役過(guò)程中的演變規律,發(fā)展極端環(huán)境工況下潤滑抗磨的新原理及摩擦磨損控制方法,以滿(mǎn)足高技術(shù)裝備的性能和長(cháng)壽命高可靠運行的需求。三是利用層狀材料如碳薄膜、石墨烯以及軟物質(zhì)材料如生物大分子、水凝膠等探索獲得超低摩擦的原理和方法,發(fā)展適合工程化的材料技術(shù)。該領(lǐng)域的突破極有可能大大減少設備的磨損和提高能源利用效率。四是發(fā)展綠色潤滑材料,發(fā)展節能明顯、環(huán)境友好的生物基潤滑油脂及其添加劑、離子液體等材料技術(shù),形成獨立自主的潤滑材料分析檢測技術(shù)。五是重視對潤滑及摩擦學(xué)知識的傳播及相關(guān)研究技術(shù)人才的培養。六是加大研發(fā)投入,重視對核心潤滑抗磨技術(shù)及高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),盡快實(shí)現高端潤滑油脂及先進(jìn)固體潤滑材料的規?;a(chǎn)應用。(記者劉曉倩采訪(fǎng)整理)
?。▌⒕S民,中國科學(xué)院院士)
《中國科學(xué)報》 (2017-08-09 第1版 要聞)