近日，大連理工大學一支年輕的學生科研團隊歷經(jīng)3年攻關，通過自主研發(fā)新材料制備國產(chǎn)軸承，將國產(chǎn)軸承使用壽命從不足1000小時提升至6000小時，實現(xiàn)了與國際頂尖技術的全面對標。
燃油泵被譽為航空發(fā)動機的“心臟”，輸油管道就如同“心臟動脈”，高速止推軸承就發(fā)揮著血管“支架”的作用。長期以來，我國航空發(fā)動機燃油泵高速止推軸承因采用銅合金材料，質量重且不具備自潤滑功能，制約著性能提升。
科研團隊提出以高性能樹脂基復合材料替代傳統(tǒng)銅合金的技術路線，依托團隊帶頭人、中國工程院蹇錫高院士提出的扭曲非共平面分子結構設計理論，創(chuàng)造性引入混料實驗設計方法，成功制備出了短切碳纖維增強雜萘聯(lián)苯聚芳醚自潤滑功能復合材料。經(jīng)6家國內外機構檢測，新材料玻璃化轉變溫度達280℃以上，彎曲強度突破200MPa，摩擦系數(shù)低于0.1，耐磨性能較傳統(tǒng)材料提升74%。
在嘗試將新材料制成軸承產(chǎn)品時，團隊首創(chuàng)“擠出—模壓—機加工”復合制造技術，制備出的軸承元件質量僅為銅合金產(chǎn)品的1/6，且無需額外潤滑涂層。在用戶單位組織的極端測試中，新型軸承以12000轉/分鐘轉速連續(xù)運轉6000小時，超過國際一流標準要求。
“耐磨自潤滑樹脂基復合材料，不僅將在航空發(fā)動機燃油泵止推軸承、大船推力軸承瓦面等領域得到廣泛應用，還將推廣到航空航天、車輛船舶、石油化工等高新技術領域的耐磨部件中�！眻F隊成員、大連理工大學化工學院博士生鮑慶光告訴記者。