如果您的产品寿命提高3~5倍,您的客户会---

我们生产了十年,只加工固体润滑涂层

固体润滑材料与“神舟七号”

时间:2015-07-09 15:48
点击:
    2008年9月25日晚9时许,一个激动人心的时刻,我国神舟七号飞船顺利在酒泉卫星发射中心升空,伴随着“神七”飞船发射成功,由中科院兰州化物所承担的“神舟七号飞船应用系统固体润滑材料空间试验”项目进入了外太空试验阶段。这是我国第一次开展固体润滑材料的外太空暴露试验,也是兰州化物所首次开展固体润滑材料的专项试验。

    早在60年初,兰州化物所科研人员就结合国家“两弹一星”任务的要求开展了固体润滑材料研究工作,已先后发展了多种具有优异润滑性能的固体润滑材料,如物理气相沉积润滑薄膜、粘结固体润滑涂层、金属基高温耐磨自润滑复合材料、聚合物基自润滑复合材料、纳米尺度润滑材料等,为国家航天航空领域解决了一系列具有特殊意义的润滑和磨损技术难题。从神舟一号飞船开始,开展了大量的固体润滑材料研究及空间应用实验。

    在10多个候选项目中,中国航天员首次太空行走的工作项目确定为取回固体润滑材料试验装置,是基于国家建设急需、跟踪国际前沿、便于航天员操作等5大原因。

    第一,固体润滑材料是航天器上广泛使用的润滑剂,属国家航天事业发展急需的一种材料。
太空真空和失重环境,使地面上使用的任何一种液体润滑在顷刻间气化,而二硫化钼等固体材料电镀或沉积在转动机构表面,可以起到润滑作用。近年来,随着我国航天器数量的不断增多,固体润滑材料的性能对航天器使用寿命的影响因素越来越突出。

    第二,固体润滑材料试验安全可靠,便于航天员操作。
固体润滑材料试验装置总重量3公斤,体积与一包A4打印纸相当。试验样品化学性能稳定,不易燃烧,不易发生爆炸。飞船发射前装在舱壁,航天员出舱时只需取回即可,操作简单方便。

    第三,固体润滑材料性能研究属国际前沿。
美国、俄罗斯、欧洲等航天强国目前都在开展这项研究,一方面寻找性能更优的材料,一方面想办法提高已有材料的性能。

    第四,在神舟七号的飞行时间内能够获得试验效果。
神舟七号飞船最多能满足3名航天员7天飞行,很多试验需要较长周期,例如科学家原来设想的半导体外沿材料试验,尽管也是国家经济建设中特别需要的,但样品必须在太空中暴露三个月以上才能获得试验数据。固体润滑材料在太空暴露40个小时以上就能取得效果。

    第五,单次试验的后续效益大。
这次试验还起到另外一个作用,通过天上试验,获得原子氧和紫外辐射照对材料影响的基准数字,能够指导地面模拟试验,完善地面试验的方法。

    因此,这次太空试验后,今后的试验就可以地面模拟进行,获得与外太空一样的效果,大大节省研制经费和时间,提高效率。科研人员本着“立足地面,空间验证”的宗旨,建立了针对固体润滑材料的材料及地面空间环境模拟试验考核装置,通过空间飞行试验验证,对地面模拟试验条件进行完善。基于多种试验考核建立有效的润滑材料试验考核方法及手段,以获得低地球轨道环境对固体润滑与防护材料性能、结构、失效破坏机制的影响规律,进而开展高可靠、抗侵蚀、长寿命固体润滑与防护材料及相关技术的研究工作,将为发展具有良好耐空间环境特性的新型润滑防护材料技术,满足我国航天发展对先进润滑材料的需求以及长期稳定运行的天地一体化网络系统建设提供技术基础。

    为此,兰州化物所科研人员开展了系统的研究分析工作,最终筛选确定了3类11种试验样品。主要包括三大类:润滑薄膜系列,润滑涂层系列和自润滑复合材料。



返回上级