兰州化物所破解轴承电蚀难题

中国科学院兰州化学物理研究所近期在润滑材料研究领域取得重要进展，成功开发出可有效防止电机轴承电蚀损伤的新型导电润滑脂，为提升新能源汽车、风电设备、轨道交通等领域关键部件的可靠性提供了创新解决方案。

在许多现代机电设备中，变频驱动技术会产生轴电压和轴电流。这些电流经过轴承时，容易击穿其表面起保护作用的润滑膜，产生微小电弧。长期作用会导致轴承滚道表面出现如微小凹坑、霜纹乃至沟槽等损伤，这种现象被称为“电蚀”。它不仅是轴承异常振动、噪音和温升的根源，更是造成设备早期失效的重要原因。传统润滑脂主要专注于润滑，难以疏导电流，因此，研发一种既能高效润滑，又能导电泄放电荷的“智能”润滑脂成为行业迫切需求。

围绕这一挑战，研究团队从材料设计源头出发，通过一系列创新，成功构建了新型导电润滑材料体系。首先，科研人员设计了一种独特的“核壳”结构添加剂，以高导电的二维材料为内核，外层包裹具有优异润滑特性的纳米片，并通过离子液体进行改性。这种设计就像为润滑脂赋予了“双重能力”，在摩擦测试中，不仅能将磨损降低超过80%，还能使润滑脂的电阻率降低，从而在轴承模拟实验中有效抑制了电蚀损伤。

此外，研究团队还将离子液体与石墨烯复合，改善了石墨烯在油脂中的分散性和稳定性，使其能够在摩擦界面形成一层兼具润滑和导电功能的保护膜。为了从根本上解决导电添加剂在油脂中容易分散不均的问题，研究人员更进一步，创新性地将导电材料直接“编织”进润滑脂的稠化网络结构中，实现了导电组分与润滑基体的一体化，显著提升了润滑膜的稳定性和导电的均匀性。

这些研究成果已发表于《化学工程期刊》《国际摩擦学》等国际高水平学术期刊，形成了从添加剂设计到润滑脂体系构筑的完整技术链条。该工作不仅为抗电蚀润滑脂的开发提供了新的材料方案和理论依据，也促进了相关测试评价平台的建设。随着高端装备向高功率、高可靠性方向发展，此类导电润滑脂技术有望成为延长电驱系统核心部件寿命、保障设备稳定运行的关键支撑。

本报记者 华静