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新型氧化锌(ZnO)涂层高性能轴承简介
作者:乔峰,来源:本站,时间:2024-08-14 11:26:54
美国国家材料科学研究所(NIMS)的一个研究小组开发了一种使用环保、低摩擦氧化锌(ZnO)材料的涂层技术,当研究人员用ZnO材料涂覆轴承滚珠时,其低摩擦特性得以保持,轴承的摩擦系数降低了约三分之一。

为了解决日益恶化的全球环境和能源问题,减少包括发动机在内的驱动机构中的摩擦非常重要,由于发动机运行时,其机械驱动部件会变得非常热,因此在这种环境中使用的减摩技术也必须耐热。
研究人员专注于能够减少摩擦和耐热的ZnO材料,并在纳米水平上确定了其减摩机制,通过纳米技术,开发了一种控制ZnO的晶体取向来施加低摩擦ZnO涂层的基本技术,并应用于进一步降低商用高性能轴承的摩擦水平,开发了在轴承球上涂覆ZnO涂层的技术,同时通过在保持架中旋转轴承滚珠来控制ZnO材料的晶体取向,研究人员成功地将轴承的摩擦系数降低了约三分之一。


由此产生的轴承被集成到一个小型喷气发动机中,油耗降低了1%,此外,研究人员致力于将发电机小型化,以便在燃料采购困难的紧急情况下使用,在这项工作中,研究人员成功开发了一种配备ZnO涂层轴承的小型喷气发动机发电机,重约40kg,可由两名成年人携带,可产生8000W的电力,大约可以满足两个家庭的用电量。
低摩擦ZnO涂层不仅适用于轴承,也适用于任何需要节能和减摩的机械驱动部件,因为该涂层可应用于各种条件下,从室温到高温,在油中、真空中和大气中均可使用。