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    近日，由中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所薛群基院士、閻逢元研究員帶領(lǐng)的科研人員研究了海水潤滑條件下超高分子量聚乙烯（UHMWPE）分別與易腐蝕對偶（GCr15鋼）和耐腐蝕對偶（化學(xué)鍍Ni-P鍍層）對摩時的摩擦磨損行為，并與其在干摩擦、水潤滑和3.5wt.%氯化鈉溶液潤滑條件下的摩擦磨損性能進(jìn)行了對比。
    據(jù)了解，隨著海洋開發(fā)的藍(lán)色革命在世界范圍內(nèi)興起，各種材料在海洋環(huán)境中的使役性能，包括機械性能與摩擦磨損性能，越來越受到人們的關(guān)注。海水液壓傳動是海洋開發(fā)中廣泛使用的一項關(guān)鍵技術(shù)。然而，海水液壓傳動系統(tǒng)對摩擦副材料要求極高——用于海水潤滑的摩擦材料必須具有優(yōu)異的耐磨損和耐腐蝕性能。因此，開發(fā)適宜于海水液壓傳動的海水潤滑材料，并研究它們在海水環(huán)境中的摩擦磨損性能和磨損機制迫在眉睫。
    研究表明，在水相介質(zhì)潤滑條件下，UHMWPE的摩擦磨損性能主要依賴于對摩面的腐蝕和介質(zhì)的潤滑作用。UHMWPE在海水和氯化鈉溶液潤滑下與GCr15對摩時，由于介質(zhì)對對摩面的嚴(yán)重腐蝕，其磨損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在其他條件下的磨損率。這種與對摩面所受到的腐蝕密切相關(guān)的磨損方式可稱之為間接腐蝕磨損。
    研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)UHMWPE在海水潤滑下與耐腐蝕的Ni-P合金對摩時，由于海水較好的潤滑作用，UHMWPE具有最低的摩擦系數(shù)和磨損率。此外，UHMWPE在海水和氯化鈉溶液潤滑下與GCr15對摩時，其磨損表面呈現(xiàn)出周期性的波浪形花紋。這種磨損花紋的出現(xiàn)是UHMWPE表面微結(jié)構(gòu)在受到對摩面上微凸體大的犁耕作用時而發(fā)生智能重建的結(jié)果�；趯HMWPE磨損表面形貌的掃描電鏡和三維輪廓分析，研究人員提出了粘滑動力學(xué)機制來說明UHMWPE的花紋磨損。
    該項研究是UHMWPE在海水潤滑應(yīng)用研究中的一項突破。該項目得到了國家“863”計劃和國家自然科學(xué)基金的支持。研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Tribol Lett（《摩擦學(xué)通訊》(2009) 35:85-95）上。