劉維民
■中國科學院院士 劉維民
工業(yè)領(lǐng)域應用摩擦學知識，可節(jié)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(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(shè)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(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究》指出：我國工業(yè)領(lǐng)域應用摩擦學知識，可節(jié)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(guān)系的基礎(chǔ)理論和技術(shù)。實現(xiàn)對摩擦的調(diào)控及可靠的潤滑對節(jié)約能源十分關(guān)鍵。潤滑材料是所有運動動力系統(tǒng)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?shù)刃袠I(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，研究成果廣泛應用在航空、船舶、核工業(yè)等領(lǐng)域。
加強摩擦學的研究和開發(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，有效促進經(jīng)濟和社會發(fā)展。
為此，我們建議應強化以下研究和應用開發(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，通過物理化學等技術(shù)手段實現(xiàn)對摩擦的有效調(diào)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(jié)構(gòu)與性能在使役過程中的演變規(guī)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，以滿足高技術(shù)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(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(shè)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(jié)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知識的傳播及相關(guān)研究技術(shù)人才的培養(yǎng)。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)品的開發(fā)，盡快實現(xiàn)高端潤滑油脂及先進固體潤滑材料的規(guī)模化生產(chǎn)應用。（本報記者劉曉倩采訪整理）
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