[00719881]水润滑工程塑料合金轴承系统的创新与研究

摘要：该成果主要包括三个方面内容：(1)水润滑工程复合材料摩擦学性能的创新研究；(2)高速重载和严酷环境下工程复合材料动态服役行为的基础研究；(3)新型工程塑料合金在机械传动系统中的应用研究。自然环境的净化和保护，节省日趋匮乏的自然资源，是中国乃至世界经济与社会可持续发展中的重要科技问题。以天然水替代矿物油作为润滑介质，以非金属替代金属作为摩擦副材料，提高机械传动系统的性能和可靠性，节省油料和有关金属等战略资源，从根本上解决机械传动特别是船舶推进系统油泄漏污染水资源日趋严重的环境问题，用天然水作为非金属摩擦副润滑介质的同时具有适应高速重载和严酷环境下的工作性能，提高非金属摩擦副性能和可靠性的同时提高传动的精度等科学技术问题，是涉及摩擦学、材料科学、纳米技术、表面工程、润滑与密封、机械设计及理论等多学科边缘综合研究的重要前沿。该成果的主要特色是应用新材料及其相关技术解决了国防建设、国民经济与社会可持续发展中的重要科技问题。在工程复合材料的物化性能、塑-弹性流体动压润滑与动密封系统一体化的结构设计、新型工程复合材料制品与各种金属或非金属制品的粘接强度、用天然水替代矿物油作为机械传动系统的润滑介质、以非金属替代金属作为机械传动系统的摩擦副材料等多项关键科学技术方面，有创新并取得了重大突破，其产品具有无污染、超低噪声、超低磨损、高效节能、高可靠性、动密封性能好、优化轴系结构、装拆维修简便、性能价格比高等优点，在高速重载和严酷环境下使用寿命比传统金属轴承系统提高10倍以上，比同类轴承系统长3倍以上，生产成本和使用成本仅为同类轴承系统的1/10-1/4，节省大量润滑油和70％左右的贵重金属材料等战略资源，从而解决了机械传动特别是舰船推进系统噪声控制和润滑油泄漏污染水环境等关键科学技术难题。该成果将结构与材料紧密结合进行应用基础研究，特别是将摩擦学、材料科学、纳米技术、表面工程、流体力学、润滑与密封、机械设计及理论等多学科交叉融合，对机械传动系统的材料、结构与润滑介质进行全面深入的综合研究。开展水润滑工程复合材料摩擦学性能优化设计，研究高速重载和严酷环境下工程复合材料动态服役行为的科学问题；研究与开发以天然水为润滑介质的非金属摩擦副材料的制备、成型与加工的关键科学技术；研究无污染、低噪声、低磨损、高速重载和严酷环境下的机械传动系统关键零部件的综合性能与技术依据，为开发生产水润滑机械传动系统提供基础数据。主要创新点：1.从科学和技术层面提出了以非金属替代金属材料作为机械传动系统的摩擦副、以天然水替代矿物油作为机械传动系统的润滑介质的学术思想；2.揭示了非金属工程复合材料在含泥沙的水介质、高比压、边界润滑、干摩擦等工况下的摩擦、磨损与润滑机理；3.揭示了水润滑工程塑料合金轴承系统在高速重载和严酷环境下动态服役行为；4.发明了一种用氧化锌晶须等纳米级材料与橡胶、塑料共混改性，用天然水作润滑介质的新型高分子复合材料，以及这种材料的成型与加工方法；5.发明了一种粘接强度超过被粘接材料制品本体强度的新型粘接剂与粘接技术；6.研究与开发了具有多曲面与直线圆弧凹槽的水润滑轴承系列产品；7.研究与开发了多曲而与螺旋圆弧凹槽的水润滑轴承系列产品；8.研究与开发了一种轴承与动密封有机组合的水润滑动密封轴承系列产品；9.发明了一种以轴向方式工作的水润滑动密封系统；10.在国际上首创了一种全新的水润滑动密封非金属轴承装置。 成果鉴定：水润滑动密封塑料合金轴承系统关键技术研究，鉴定组织单位：国家科技部，鉴定时间：1999年9月，鉴定意见：具有自主知识产权并属于国际首创的环保型高科技成果。 成果鉴定：水润滑动密封塑料合金轴承系统关键技术研究，鉴定组织单位：国家科技部，鉴定时间：1999年9月，鉴定意见：具有自主知识产权属于国际首创的环保型高科技成果。 奖励：BTG水润滑动密封非金属轴承装置，最高奖名称：国家技术发明奖，等级：三等，获奖时间：1999年12月，个人排序：第一。