金屬磨損自修復(fù)材料（技術(shù)）

1、金屬磨損自修復(fù)材料介紹金屬磨損自修復(fù)技術(shù)（auto-restoration technology of wear of metals 簡稱art），是一項(xiàng)全新的機(jī)械裝備和機(jī)械零件摩擦表面的減摩技術(shù)。它的特點(diǎn)是在機(jī)械裝備不解體的情況下，動態(tài)中完成金屬磨損部位的自修復(fù)過程，生成減摩性能優(yōu)異的耐磨保護(hù)層，使摩擦表面硬度和光潔度提高，摩擦系數(shù)大幅度降低，并使已經(jīng)磨損的部位恢復(fù)到原來尺寸。一、 art產(chǎn)品金屬磨損自修復(fù)材料（簡稱art）是引進(jìn)和采用了俄羅斯專利“機(jī)械零件磨擦表面和接觸表面之磨損選擇補(bǔ)償保護(hù)層生成方法”，在俄境外實(shí)現(xiàn)商品化規(guī)模生產(chǎn)的唯一產(chǎn)品。公司在技術(shù)引進(jìn)、消化吸收的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了制備方法

2、，于2002年獲取了國家發(fā)明專利，建成國內(nèi)也是亞洲唯一的一條高品質(zhì)的金屬磨損自修復(fù)材料生產(chǎn)線，使這一技術(shù)從原料、制備、至產(chǎn)品應(yīng)用的知識產(chǎn)權(quán)全部實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，2002年9月18日，國家經(jīng)貿(mào)委會同國防科工委、鐵道部、交通部、教育部、國家環(huán)?？偩值扔嘘P(guān)部門在哈爾濱主持召開了“金屬磨損自修復(fù)材料產(chǎn)品鑒定會”。由徐濱士院士、鐘群鵬院士、丁傳賢院士、張福澤院士等17位專家組成的鑒定委員會一致通過了金屬磨損自修復(fù)材料產(chǎn)品鑒定。專家委員會認(rèn)為：“金屬磨損自修復(fù)材料是一項(xiàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的的高科技產(chǎn)品，具有世界先進(jìn)水平”；“開發(fā)成功的金屬磨損自修復(fù)材料具有廣闊的應(yīng)用前景，能推動我國表面工程、摩擦學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用基礎(chǔ)的

3、研究，同時，能帶動我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提升和改造，對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重大影響”。國家經(jīng)貿(mào)委將這一項(xiàng)目納入了國家科技創(chuàng)新計(jì)劃。2002年12月17日，北京市科委主持召開了“金屬磨損自修復(fù)材料在內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)應(yīng)用的研究”技術(shù)鑒定會，鑒定委員會一致同意通過該項(xiàng)技術(shù)鑒定。專家指出：“金屬磨損自修復(fù)材料在內(nèi)燃機(jī)車上的應(yīng)用取得了明顯的減摩效果，生成的金屬陶瓷保護(hù)層性能穩(wěn)定，使摩擦零件表面硬度提高，粗糙度下降，摩擦系數(shù)大幅度降低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了磨損部位的“自修復(fù)”；“該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用可以延長內(nèi)燃機(jī)車的修程，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益?！辈⒔ㄗh進(jìn)一步擴(kuò)大該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍。2003年6月2日，北京鐵路局科學(xué)技術(shù)委員會通過

4、了“金屬磨損自修復(fù)材料應(yīng)用試驗(yàn)”技術(shù)成果審查，明確提出進(jìn)一步全面推廣應(yīng)用。從此我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、集金屬抗磨、減磨及修復(fù)功能為一體的金屬表面工程應(yīng)用技術(shù)，既art產(chǎn)品在中國的大地上誕生了。二、“金屬磨損自修復(fù)材料”的作用原理和技術(shù)特點(diǎn)“金屬磨損自修復(fù)材料”是一種由羥基硅酸鹽的復(fù)雜組分構(gòu)成的微米級粒徑的組合物，其分子式為：mg6(si4o10)（oh）8 主要取之于天然礦石材料的這些組合物微粒，不溶解于潤滑油，不和潤滑油品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不改變油品的理化性質(zhì)，無任何毒副作用，在常溫下的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定。以潤滑油或潤滑脂為載體，將這些微粒材料帶入機(jī)械的摩擦界面中，在研磨作用下微粒使金屬摩擦表面發(fā)生

5、了一系列的物理變化和化學(xué)變化，改變了磨損表面上的微觀結(jié)構(gòu)。1、微粒在金屬摩擦表面所發(fā)生的物理變化是：使摩擦表面得到清理和超精研磨。修復(fù)劑微粒相對于金屬摩擦表面的微凸體和凹坑來說仍然是大尺寸顆粒，被帶入摩擦界面后，在機(jī)械零件的摩擦滑動中被研磨細(xì)化。此時微粒材料要穿透油膜，對摩擦表面上的所有污染物（潤滑油的分解物、添加劑，磨粒附著物，積炭）進(jìn)行清理，同時也將微凹坑中的污染物清理干凈，如同用砂子清理粘有油污的手掌一樣。有足夠硬度的微粒的超精研磨作用也造成金屬表面的微凸體發(fā)生斷裂，使得摩擦表面的光潔度進(jìn)一步提高。2、微粒在金屬摩擦表面發(fā)生的化學(xué)變化是：在超精研磨中，微凸體發(fā)生斷裂時產(chǎn)生的閃溫，使微粒晶

6、體中的金屬原子與鐵原子發(fā)生置換反應(yīng)，在鐵基金屬摩擦表面生成鐵硅酸鹽新晶體。摩擦釋放的熱能使這種化學(xué)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，隨著新晶體在摩擦表面的不斷增加就形成了與鐵基金屬連為一體的金屬陶瓷層（如圖） 圖1. 在鐵基金屬摩擦表面上生成的金屬陶瓷層的形貌（左為金屬陶瓷層，右為鑄鐵珠光體）圖2. 局部放大顯示（左為金屬陶瓷層，右為鑄鐵珠光體）1、2）。金屬陶瓷層的生成速度和厚度，與摩擦釋放的能量以及修復(fù)劑顆粒的數(shù)量成正比。在修復(fù)劑微粒的數(shù)量充足時，摩擦釋放的能量越多，金屬陶瓷層的增長速度越快。圖3 鐵基金屬表面生成金屬陶瓷層的光學(xué)顯微照片3、修復(fù)劑微粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成金屬陶瓷層的部位是有選擇性的，它只在金屬磨

7、損的部位上發(fā)生。在非磨損部位上，修復(fù)劑微粒不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，仍然被油液攜帶著流動。隨著金屬陶瓷層的不斷生成，磨損部位的磨損間隙得到補(bǔ)償。當(dāng)摩擦間隙恢復(fù)至最佳配合間隙時，摩擦釋放的能量降低，置換反應(yīng)隨之停止，機(jī)械裝置將保持這一狀態(tài)運(yùn)行。生成的金屬陶瓷層具有優(yōu)異的力學(xué)和物理性能：摩擦系數(shù)： 0.003-0.007 顯微硬度： 提高1-2倍 表面粗糙度：達(dá)到14級 線脹系數(shù)： 13.6-14.2（與鋼相同） 沖擊強(qiáng)度： 50kg/mm 耐高溫： 1575c-1600c 耐腐蝕： 優(yōu)良綜上所述， “金屬磨損自修復(fù)材料”是通過mg6(si4 o10)（oh）8天然晶體顆粒在摩擦熱的作用下發(fā)生的化學(xué)置換反應(yīng)

8、，在發(fā)生摩擦磨損的鐵基金屬表面生成硅酸鐵鹽金屬陶瓷層，使摩擦表面具有極好的耐磨特性和極高的光潔度，其顯微硬度比原基體硬度提高一倍。其獨(dú)特之處是對磨損部位有不需拆卸的自修復(fù)作用，它可使大批已磨損的機(jī)械恢復(fù)到原尺寸狀態(tài)，節(jié)能降耗，增長使用壽命。因此，“金屬磨損自修復(fù)材料”是一種效費(fèi)比很高的、有很好的開發(fā)應(yīng)用前景的減磨添加劑。 “金屬磨損自修復(fù)材料”的減磨機(jī)理與市場上銷售的其它抗磨添加劑有顯著不同，它不是在金屬摩擦表面上生成軟金屬保護(hù)膜（或聚四氟乙烯保護(hù)膜），也不是通過溶解于潤滑油中的鉬、硼有機(jī)化合物在摩擦表面生成含鉬、硼的化學(xué)鍵構(gòu)架，而是在產(chǎn)生磨損的金屬表面生成減磨性能優(yōu)異的金屬陶瓷層，使正在使用

9、中的機(jī)械設(shè)備不解體地修復(fù)已發(fā)生的磨損，使之恢復(fù)到最佳配合間隙，達(dá)到節(jié)能降耗、增長設(shè)備使用壽命的目的?！敖饘倌p自修復(fù)材料”的投入使用，使我國減磨技術(shù)研究由對金屬材料摩擦表面的改性處理，步入對磨損部位的自動修復(fù)階段。三、“金屬磨損自修復(fù)材料”應(yīng)用技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證為了獲得“金屬磨損自修復(fù)材料”應(yīng)用技術(shù)的國內(nèi)最有權(quán)威性的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證檢測數(shù)據(jù)，國家經(jīng)貿(mào)委分別委托清華大學(xué)磨擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、國防科工委第一計(jì)量測試研究中心、中國石油潤滑油研究開發(fā)中心等權(quán)威實(shí)驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)，對“金屬磨損自修復(fù)材料”進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，對在機(jī)械設(shè)備上的使用特性進(jìn)行驗(yàn)證性檢測。主要檢測內(nèi)容和檢測結(jié)果如下。

10、1. 清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的檢測情況清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行生成金屬陶瓷層的試驗(yàn)，測試了在df-11型內(nèi)燃機(jī)柴油發(fā)動機(jī)行駛15萬公里時氣缸內(nèi)壁生成的金屬陶瓷層的厚度、表面硬度、磨擦系數(shù)、表面光潔度。結(jié)論如下：驗(yàn)證在試樣摩擦表面生成金屬陶瓷層的過程及其形貌特征在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上，對45#鋼面接觸摩擦副試樣實(shí)施“金屬磨損自修復(fù)材料”應(yīng)用技術(shù)，試驗(yàn)機(jī)累計(jì)運(yùn)行150小時后摩擦副表面的平均顯微硬度值從原始表面的hv=230，提高到hv=680；在下試樣金相樣品橫斷面上可用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀測到8微米左右的金屬陶瓷保護(hù)層。45# 鋼基體組織保護(hù)層2mm 圖4

11、 falex下試樣光學(xué)顯微像（低倍） 圖5 falex下試樣光學(xué)顯微像（高倍）測試汽缸內(nèi)壁生成的金屬陶瓷層的厚度對實(shí)施金屬磨損自修復(fù)材料應(yīng)用技術(shù)后運(yùn)行15萬公里的df-11型機(jī)車063號柴油機(jī)第15缸的缸套表面形成的金屬陶瓷保護(hù)層進(jìn)行掃描電鏡觀測，結(jié)果表明：在取自缸套的金相樣品橫斷面上，約10微米厚度的金屬陶瓷保護(hù)層無論在光學(xué)顯微鏡下還是掃描電子顯微鏡下均清晰可見。測試生成的金屬陶瓷保護(hù)層表面的摩擦系數(shù)在srv摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上，利用已形成金屬陶瓷保護(hù)層的內(nèi)燃機(jī)柴油機(jī)缸套切取的下試樣，用對磨的原配鍍鉻活塞環(huán)制備上試樣，在無油潤滑（干摩擦）的條件下測得的摩擦系數(shù)穩(wěn)定地保持在0.005。檢測氣缸內(nèi)壁

12、生成的金屬陶瓷保護(hù)層的顯微硬度氣缸內(nèi)壁基體的納米硬度測量值為524，生成金屬陶瓷層后的測量值為1110。檢測氣缸內(nèi)壁生成的金屬陶瓷保護(hù)層表面的粗糙度用表面形貌儀測得金屬陶瓷保護(hù)層的表面粗糙度為 ra=0.0694m，其表面的微觀特性屬極光表面類中的亮光澤面。2. 國家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢測情況國家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對哈爾濱天燁軸承有限公司生產(chǎn)的、經(jīng)“金屬磨損自修復(fù)材料”對軸承套圈滾道及滾動體進(jìn)行表面處理的6205-2rsixi微型汽車張緊輪軸承進(jìn)行壽命試驗(yàn)。該軸承的常規(guī)試驗(yàn)壽命為l10=126h，現(xiàn)進(jìn)行倍壽命試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)論為： 軸承的旋轉(zhuǎn)精度：仍保持試驗(yàn)前的精度。試至3倍壽命時，精度有所

13、下降，試至5倍壽命時，精度恢復(fù)到原始值。 軸承的徑向游隙：仍保持試驗(yàn)前的游隙。 軸承振動（速度）型：低頻數(shù)值減少，中高頻數(shù)值增大。軸承振動（加速度）型：數(shù)值增大。 軸承試至5倍壽命時，軸承套圈滾道，滾動體表面基本沒有磨損。根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委的要求，軸承試至18倍壽命。3. 國防科工委第一計(jì)量測試研究中心的檢測情況國防科工委第一計(jì)量測試研究中心研究員等數(shù)人，與北京內(nèi)燃機(jī)務(wù)段計(jì)量人員組成測試小組，對使用“金屬磨損自修復(fù)材料”運(yùn)行至30萬公里的df-11型063號內(nèi)燃機(jī)車的柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)行了分解測試，測試其活塞環(huán)、活塞、氣缸套的磨損情況（鐵道部規(guī)定：df-11型內(nèi)燃機(jī)車柴油發(fā)動機(jī)運(yùn)行至30萬公里時應(yīng)進(jìn)行中

14、修，更換活塞環(huán)等易磨損機(jī)件）。檢測結(jié)論為：df-11型063號內(nèi)燃機(jī)車編號為159的柴油發(fā)動機(jī)經(jīng)過30萬公里的實(shí)際運(yùn)行后，其活塞、活塞環(huán)、氣缸內(nèi)徑的實(shí)際尺寸仍符合新品尺寸要求。4. 中國石油潤滑油研究開發(fā)中心的檢測情況中國石油潤滑油研究開發(fā)中心采用基礎(chǔ)油和在基礎(chǔ)油中添加占其重量1.0%的金屬磨損自修復(fù)材料的對比油，進(jìn)行極壓、抗磨性對比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)論為：從四球機(jī)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，金屬磨損自修復(fù)劑以1%的劑量加入80w/90基礎(chǔ)油中，對代表試驗(yàn)油膜強(qiáng)度的四球pb值、代表試驗(yàn)油極限工作能力的pb值基本不產(chǎn)生影響，但對四球綜合磨損值zmz具有一定的提高作用（zmz提高10.16%），主要表現(xiàn)在pb值以

15、后（即油膜破裂后），隨試驗(yàn)負(fù)荷的增加磨斑直徑增大的較為緩慢，表明金屬磨損自修復(fù)劑的加入對抑制磨斑增大具有較好的作用。從模擬l-37試驗(yàn)結(jié)果可以看出，金屬磨損自修復(fù)劑以1%的劑量加入80w/90gl-5車輛輪油中，對磨斑的表面形貌具有一定的改善作用，表現(xiàn)為磨斑表面較為平滑，磨損產(chǎn)生的犁溝消失，模擬l-37綜合評分值降低。凸輪挺柱是發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況中條件較為苛刻和磨損較為嚴(yán)重的部件。為考察金屬磨損自修復(fù)材料在內(nèi)燃機(jī)油中的表現(xiàn)，選用凸挺實(shí)驗(yàn)機(jī)采用mrt型凸輪挺柱磨損試驗(yàn)機(jī)評定法進(jìn)行了試驗(yàn)。從列出的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，以1%加劑量把金屬磨損自修復(fù)材料添加劑到10w/30 sf（中2）和10w/30 sf/

16、cd內(nèi)燃機(jī)油中，與10w/30 sf（中2）和10w/30 sf/cd油試驗(yàn)結(jié)果相比較，凸挺失重明顯降低，尤其是使用舊試件其效果更為明顯，表現(xiàn)出較好的修復(fù)作用。四、art產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域及主要功效從理論上說，金屬磨損自修復(fù)材料（art）適用于任何機(jī)械設(shè)備摩擦付和承受表面磨損、腐蝕的機(jī)械和零部件，包括機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、冶金礦山和電力機(jī)械等所有機(jī)械部門中經(jīng)受摩擦和磨損的機(jī)械和零部件。另外，由于金屬磨損自修復(fù)材料（art）的特殊功能，它將對航空、航天和國防工業(yè)中一些特種機(jī)械設(shè)備起到良好的作用。但是，任何一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展都有一個被認(rèn)識和逐漸完善的過程，只有經(jīng)過大量深入細(xì)致的研究和不斷在應(yīng)用的實(shí)踐過

17、程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)新的問題，才能真正掌握其內(nèi)在的規(guī)律。近年來，金屬磨損自修復(fù)材料（art）已在鐵路機(jī)車、船舶、采油機(jī)械、礦山設(shè)備、大型工程設(shè)備、汽車等行業(yè)已獲得較廣泛應(yīng)用。在汽車、內(nèi)燃發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景；在工程機(jī)械、軸承等方面的應(yīng)用正在取得進(jìn)展；在石油化工、水電工程機(jī)械、建筑工程機(jī)械等方面也將有很好的應(yīng)用前景。金屬磨損自修復(fù)材料（art）主要功效：1節(jié)能效果：一般可使動力機(jī)械，如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)節(jié)省電能和燃油-%（個例節(jié)電達(dá)%，節(jié)油達(dá)%以上）。2環(huán)保效果：使內(nèi)燃機(jī)排放尾氣中的有害物質(zhì)大大減少（一氧化碳和碳?xì)浠衔餃p少40-50%，氮氧化物下降16-18%，柴油機(jī)排放的煙霧濃度減少40-

18、50%）。減振降噪效果顯著，達(dá)4-7個單位，最高可降90%，有利于節(jié)能環(huán)保和延長機(jī)件使用壽命。3延壽效果：由于摩擦系數(shù)的大幅下降和抗腐蝕（含電化學(xué)腐蝕），及不發(fā)生氫致裂紋性能的提高，再加上表面顯微硬度的改善，諸多綜合因素，使機(jī)械設(shè)備幾乎達(dá)到零磨損狀態(tài)，使用壽命大大延長。4加力效果：一般都能使工作效率提高5-10%，許多實(shí)驗(yàn)達(dá)到增加功率25-35%的良好效果。5降低機(jī)油消耗效果：可使機(jī)油使用壽命延長1-5倍，不僅經(jīng)濟(jì)效益可觀，同時也大大減少了對環(huán)境的污染。6冷啟動和在無機(jī)油狀態(tài)下安全行駛性能：可以在無機(jī)油狀態(tài)下無機(jī)械損傷行駛200公里以上。7能自選修復(fù)部位，可以免去修復(fù)前通常都要進(jìn)行的繁瑣檢查、

19、劃線定位做標(biāo)記等探傷手續(xù)。如磁力探傷、超聲波、x光探傷、探傷等。哪里有磨損，表面有微裂紋、氫致網(wǎng)狀裂紋，自修復(fù)材料就修復(fù)哪里，不僅限于表面，還可達(dá)一定深度（30m）。8能自補(bǔ)磨損缺陷。由于自修復(fù)材料能激活金屬表面使其改性，自我生長故可以做到缺多少補(bǔ)多少，直至恢復(fù)原來幾何形狀和達(dá)到最佳間隙為止。滲碳或金屬填充，無尺寸變化，而生長不僅有尺寸變化，最多可增長達(dá)1.1mm，而且與基體有“血緣”關(guān)系，是陶瓷和金屬的“混血兒”，不是異類，因此絕無脫落弊端。9能自動完成修復(fù)和強(qiáng)化過程?？梢圆煌C(jī)、免拆卸，不影響正常運(yùn)行、無停工損失。五、使用“金屬磨損自修復(fù)材料”時應(yīng)注意的幾個問題在汽車內(nèi)燃機(jī)上使用時應(yīng)注意：

20、1、其粒徑的硬度為2.55，因而對摩擦表面有極好的研磨作用。在新車潤滑油中加添，可縮短磨合周期，保持發(fā)動機(jī)性能。2、對行駛10萬km左右的發(fā)動機(jī)有良好的提升功率和節(jié)油效果。3、對磨損嚴(yán)重的發(fā)動機(jī)修復(fù)效果不明顯。4、對已使用超美、特耐磨、安耐馳抗磨添加劑的發(fā)動機(jī)，再使用金屬磨損自修復(fù)材料時其減磨、修復(fù)磨損的效果不明顯，甚至有被研磨清除下的積炭和有機(jī)包裹物堵塞油濾的危險。5、添加以后要連續(xù)運(yùn)行3小時以上，中間不宜使發(fā)動機(jī)熄火久停。否則，顆粒比機(jī)油重，會逐漸沉淀在機(jī)油箱底殼內(nèi)而不再參與作用。6、對添加前已經(jīng)工作很久的發(fā)動機(jī)，除下的積炭顆粒會對滑油的黏度增加，使節(jié)油效果不明顯，此時使用低黏度潤滑油會產(chǎn)

21、生很好的節(jié)油、增功率效果。7、拆下電嘴，向缸內(nèi)注射少量“金屬磨損自修復(fù)材料”油液，效果更明顯。8、添加前、后應(yīng)測缸壓變化。9、發(fā)動機(jī)在添加后的20分鐘左右，從尾氣噴口處滴水是正?，F(xiàn)象，也是使用該抗磨添加劑時的特有現(xiàn)象。撿查噴射水滴現(xiàn)象的方法是：怠速工作510分鐘后，用轟油門的方法來檢查。10、對不同工況的發(fā)動機(jī)，其添加的量也應(yīng)有所不同，應(yīng)合理掌握。在其他工程機(jī)械上使用時應(yīng)注意：mg6(si4 o10)（oh）8發(fā)生化學(xué)置換反應(yīng)是在一定溫度、壓力條件下進(jìn)行的，在常溫下其化學(xué)反應(yīng)難以發(fā)生。因此，使用時應(yīng)考慮這一外界條件。六、art產(chǎn)品市場發(fā)展前景磨損、腐蝕、疲勞是材料失效的三種主要形式。有資料指出

22、：全世界能量產(chǎn)出的1/3到1/2被用于克服摩擦阻力。據(jù)我國冶金礦山、農(nóng)機(jī)、煤炭、電力和建材五個部門的不完全統(tǒng)計(jì)，每年由于摩擦磨損造成的材料損失和能源浪費(fèi)高達(dá)數(shù)十億元。和工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，由于我國相同工業(yè)產(chǎn)值的能耗高，造成我國資源浪費(fèi)很大，節(jié)能降耗一直是我國工業(yè)發(fā)展中努力追求的目標(biāo)。我國有關(guān)行業(yè)進(jìn)口的機(jī)械設(shè)備，由于零件磨損，每年需補(bǔ)充購買的各類備件約數(shù)十億美元。以軸承行業(yè)為例：我國生產(chǎn)的軸承的精度已能達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，但在壽命上卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外，每年需大量從國外進(jìn)口：1999年進(jìn)口軸承約6.4億套，3.46億美元；2000年進(jìn)口軸承約9.2億套，4.45億美元；2001年進(jìn)口軸承約7.25億

23、套，4.89億美元（軸承工業(yè)動態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。我國生產(chǎn)的各型內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、減速齒輪箱等等，處于高速、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下的部件，受鋼材質(zhì)量和加工工藝的影響，都存在著嚴(yán)重的摩擦磨損問題，造成其使用壽命低、故障率高、維修周期短的突出問題。我國是石油進(jìn)口大國，汽車、船舶、鐵路內(nèi)燃機(jī)車均以燃油作為能源。中國內(nèi)燃機(jī)車每年消耗燃油500多萬噸，使用“金屬磨損自修復(fù)材料”后按機(jī)車在使用中的燃油耗下降4計(jì)算，則每年可節(jié)省燃油20萬噸；內(nèi)燃機(jī)的中修修程由30萬公里延長到5060萬公里，每年還可以節(jié)省大量零修、輔修、中修費(fèi)用，提高機(jī)車在線利用率（檢修率下降1，相當(dāng)于全國每天多投入150臺內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)力），若將適用范圍進(jìn)一

24、步擴(kuò)大到車廂輪軸、壓縮機(jī)、道軌等易磨損系統(tǒng)，所產(chǎn)生的綜合效益必定更為顯著。我國是潤滑油消耗大國，僅次于美、俄，占世界第三位。我國每年消耗潤滑油340萬噸，其中包括從國外進(jìn)口50萬噸。如果內(nèi)燃機(jī)潤滑油改用加添有“金屬磨損自修復(fù)材料”超細(xì)粉體和抗氧化劑的基礎(chǔ)油，則不僅能夠使現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)“節(jié)能降耗”，而且有望實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的“終生免大修”，還可減少高檔潤滑油的進(jìn)口量。僅中國擁有的1800萬輛汽車和數(shù)百萬艘以內(nèi)燃機(jī)為動力的船只，應(yīng)用“金屬磨損自修復(fù)材料”所降低的能源消耗、延長摩擦磨損部件的壽命、提高運(yùn)營率的綜合經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)數(shù)百億元。此外，中國紡織機(jī)械、石油化工機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械等領(lǐng)域都存在著使用壽命短的“瓶頸”，中國家電中的電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、微波爐、電風(fēng)扇，以及自行車、縫紉機(jī)等的壽命都取決于其軸承的耐磨性和靜音性能。使用“金屬磨損自修復(fù)材料”后有望解決上述問題?！敖饘倌p自修復(fù)材料”的廣泛應(yīng)用，將會提高中國工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大影響。同時，也會推動中國摩擦學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的減摩機(jī)理研究和減摩產(chǎn)品的研制開發(fā)工作，對中國走出一條科技含量高、資源消耗低、經(jīng)濟(jì)效益好的新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)這兩項(xiàng)人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，具有重要意義。寫怎憤管尊穩(wěn)穗輸符進(jìn)傣力鐮友蹲針襟倘霜炯吉臭屜鍋徒寅讓僅務(wù)樓湘縷貯稠哺報(bào)釬取性杰扎誤