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      劉維民:重視研究“摩擦” 促進經濟發展

      【中國科學報】劉維民:重視研究“摩擦” 促進經濟發展 2017-08-09   

         工業領域應用摩擦學知識,可節約潛力估計為GDP的1.55%。摩擦無處不在,我們的一舉一動、一顰一笑都產生摩擦。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%的機械動力設備運行故障或失效。中國工程院咨詢報告《摩擦學科學及工程應用現狀與發展戰略研究》指出:我國工業領域應用摩擦學知識,可節約潛力估計為GDP的1.55%。   

         摩擦學是研究相對運動相互作用表面間的摩擦、潤滑和磨損及三者間相互關系的基礎理論和技術。實現對摩擦的調控及可靠的潤滑對節約能源十分關鍵。潤滑材料是所有運動動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、交通運輸等行業領域。高性能的固體潤滑材料、高端合成潤滑油脂一直是發達國家的研究重點,研究成果廣泛應用在航空、船舶、核工業等領域。   

         加強摩擦學的研究和開發,將為裝備制造、航天航空、船舶、礦山冶金、生命與健康等相關產業以及能源清潔生產和高效使用、減少溫室氣體排放等領域提供可靠的潤滑解決方案,有效促進經濟和社會發展。   

         為此,我們建議應強化以下研究和應用開發:一是從原子、分子層次上認識摩擦的本質及潤滑的作用機制,通過物理化學等技術手段實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境條件下潤滑抗磨材料的組分、結構與性能在使役過程中的演變規律,發展極端環境工況下潤滑抗磨的新原理及摩擦磨損控制方法,以滿足高技術裝備的性能和長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,發展適合工程化的材料技術。該領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。四是發展綠色潤滑材料,發展節能明顯、環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,形成獨立自主的潤滑材料分析檢測技術。五是重視對潤滑及摩擦學知識的傳播及相關研究技術人才的培養。六是加大研發投入,重視對核心潤滑抗磨技術及高端產品的開發,盡快實現高端潤滑油脂及先進固體潤滑材料的規;a應用。

      2017/8/25  
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