开发具有优异自润滑性能的核壳功能复合材料
随着高端机械设备对自润滑运动部件的承载能力、工作环境和使用寿命等高性能特性提出越来越高的要求，传统润滑材料在恶劣和多环境使用条件下面临应用限制. 因此，开发低摩擦、长寿命、多环境适应性的功能性润滑材料成为近年来的主导趋势。
近日，兰州化学物理研究所的两个研究团队利用不同组分之间的界面相互作用，开展了核壳功能复合材料设计与功能组装的联合研究。
特别是对核壳复合材料的结构设计、控制策略、调节策略、润滑机制和耐磨机制进行了一系列研究。
研究人员表示，该结果为设计具有多环境适应性的强而灵活的功能润滑材料提供了实验依据和理论指导。
研究人员结合原位聚合和热压技术，制备了核壳聚四氟乙烯@酚醛树脂(PTFE@PR)复合材料。这些复合材料在不同温度、载荷、速度和鞋面粗糙度的情况下表现出优异的自润滑和耐磨性能。改进的摩擦学性能源于通过摩擦感应增强和形成具有长距离、有序、双相聚合物链的长寿命 复合转移膜。
此外，通过剥落的 MXene (Ti 3 C 2 T x ) 片材包裹的 PTFE 纳米颗粒的自组装，设计并合成了一种新型润滑添加剂。然后，将 pMXene@PTFE 核壳杂化物引入环氧树脂涂层。
研究结果表明，pMXene@PTFE 不仅可以减轻 MXene 片材的氧化，而且可以协同优化润滑和耐磨能力。这种环氧基复合涂层在干燥空气、潮湿空气和真空环境中表现出优异的减摩和耐磨性能，使稳定、多环境的二元复合涂层成为现实。
综上所述，核壳结构润滑材料在具有不同功能成分的微观协同复合材料设计以及开发多环境、适应性功能润滑材料方面具有广阔的应用前景。
相关研究成果分别发表在《摩擦学国际》和《碳》杂志上。
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