劉維民（右二）等討論未來空間飛行器用特種潤滑材料與技術(shù)。蘭州化物所供圖在對浩瀚宇宙的探索中，有這樣一群人，用智慧和汗水鑄就中國空間潤滑材料與技術(shù)的輝煌，他們就是近日榮獲第五屆中國科學(xué)院科苑名匠稱號的“空間潤滑材料與技術(shù)研究團隊”。自中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所（以下簡稱蘭州化物所）成立之初，老一輩科學(xué)家們便投身于摩擦磨損與潤滑研究，為我國的“兩彈一星”事業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)。進入新世紀(jì)，隨著國家航天事業(yè)的飛速發(fā)展，對高性能潤滑材料的需求日益迫切，空間潤滑材料與技術(shù)研究團隊?wèi)?yīng)運而生。他們從微觀層面深入揭示摩擦化學(xué)、摩擦物理和材料損傷防護的奧秘，成功發(fā)展出高性能的空間潤滑和防護材料，以及減摩與抗磨技術(shù)。這些成果不僅為高技術(shù)及民用工業(yè)帶來了革命性變化，更為我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展鑄就了堅實的后盾。風(fēng)云二號緊急呼叫1958年，蘭州化物所剛剛成立，科研人員就在老一輩科學(xué)家陳紹澧、黨鴻辛的帶領(lǐng)下，開始了摩擦磨損與潤滑的研究工作。隨著航天科技的不斷發(fā)展，蘭州化物所瞄準(zhǔn)空間摩擦學(xué)這一國際前沿領(lǐng)域，決定組建一個專門的空間潤滑材料與技術(shù)研究團隊。這個團隊由中國科學(xué)院院士、蘭州化物所研究員劉維民領(lǐng)銜，會聚了王齊華、周峰、陳建敏等10名學(xué)術(shù)帶頭人，以及近百名研究人員和工程師。時間回到2003年6月的一天，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員陳桂林的一個求助電話，打給了時任蘭州化物所副所長劉維民?！爱?dāng)時超期服役的風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星，突然遭遇機械故障，消像旋組件部分卡死，而問題的根源竟指向了一個看似微小卻至關(guān)重要的問題——潤滑失效?！碧m州化物所黨委書記王齊華告訴《中國科學(xué)報》。風(fēng)云二號所依賴的航天用潤滑油，正是蘭州化物所自20世紀(jì)70年代起便致力于研發(fā)的硅油。然而，蘭州化物所10年前已將主要科研精力轉(zhuǎn)向了固體潤滑。面對風(fēng)云二號的緊急求助，重啟航天潤滑油研發(fā)項目的任務(wù)擺在了劉維民面前，這無疑是一項巨大挑戰(zhàn)。劉維民沒有退縮，他只說了一句話：“我們潤滑科技的發(fā)展，始終立足于滿足國家戰(zhàn)略需求，國家需要什么，我們就做什么。”劉維民連夜召集團隊成員，商討重啟潤滑油研發(fā)的計劃。他深知，要完成這項任務(wù)，需要集結(jié)全所之力，更需要老一輩科研人員的智慧與經(jīng)驗。他親自出馬，將已經(jīng)退休的段玉容、潘光明等老一輩科學(xué)家請回實驗室，與他們一起還原過去的合成技術(shù)，并將技術(shù)傳授給年輕的科研人員。為討論設(shè)計思路，試驗新的潤滑配方，團隊成員們常常通宵達旦地工作。一次次失敗不僅沒有讓他們氣餒，反而堅定了他們攻克難關(guān)的決心。經(jīng)過無數(shù)次的試驗與改良，他們終于成功研發(fā)出新的潤滑劑，其抗磨損性能比原有產(chǎn)品提高至少5倍。這次成功，不僅解了風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星的燃眉之急，而且使團隊面向空間固體潤滑和空間液體潤滑需求，發(fā)展了固體-液體復(fù)合潤滑材料技術(shù)，陸續(xù)設(shè)計出4個系列、10余種航天潤滑油脂。讓五星紅旗在月球上飄揚2020年12月，順利完成月面自動采樣的嫦娥五號即將返程。在起飛前，一面鮮艷的五星紅旗在月球上緩緩展開，這是繼嫦娥三號、四號任務(wù)后，五星紅旗又一次展現(xiàn)在月球表面，同時也是五星紅旗第一次在月表動態(tài)展示。而蘭州化物所研究員陳建敏團隊的任務(wù)，就是確保在月球高真空環(huán)境下，國旗支架不會因為冷焊而無法正常展開。什么是“冷焊”？“在太空的高真空環(huán)境下，金屬表面會失去所吸附的氣體等物質(zhì)。如果金屬表面沒有氧化膜，單純是金屬原子，那么兩塊金屬就會發(fā)生整體黏著，這就是冷焊現(xiàn)象?！蓖觚R華說。冷焊現(xiàn)象在太空中普遍存在，可能給航天器的運動部件帶來危害，例如導(dǎo)致金屬撕裂、轉(zhuǎn)移，并增加接觸面的粗糙度。面對這一難題，陳建敏帶領(lǐng)團隊迎難而上。他們不斷嘗試模擬外太空的環(huán)境，針對展開系統(tǒng)質(zhì)輕、件小、壁薄、精度高等要求，進行了大量的試驗和論證?！皥F隊利用多官能團的活性樹脂對高強度樹脂進行了改性，通過反復(fù)試驗和調(diào)整材料參數(shù)，不斷優(yōu)化解決方案。從2013年接到任務(wù)到2020年國旗成功展開，我們歷經(jīng)7年，進行了30余次實驗室測試和9次地面模擬試驗。”陳建敏說?！绊斕炝⒌亍庇屡士萍几叻褰眨m州化物所71件艙外暴露實驗裝置及科學(xué)實驗樣品隨神舟十七號載人飛船返回艙返回地面。該批艙外暴露實驗裝置和樣品已在軌實驗滿一年，主要包括18臺套動態(tài)摩擦學(xué)裝置和134件靜態(tài)潤滑材料樣品。據(jù)悉，此次不僅進行了潤滑材料靜態(tài)實驗，還開展了動態(tài)摩擦學(xué)實驗，包括球盤摩擦學(xué)實驗和首次軸承實驗。艙外暴露實驗樣品包含固體潤滑材料和新型超分子凝膠潤滑材料。此次空間站艙外飛行實驗也是世界上首次液體潤滑材料的空間摩擦磨損實驗。近5年來，該團隊為“問天”“夢天”實驗艙、“神舟”系列載人飛船、“天舟”系列貨運飛船、“長征”系列運載火箭等278次發(fā)射任務(wù)的677顆/艘衛(wèi)星、飛船、新型飛行器及深空探測器提供了關(guān)鍵的潤滑材料技術(shù)，有力保障了我國航天事業(yè)穩(wěn)步前進?！拔磥?，團隊將深入研究摩擦、磨損的機理，探索實現(xiàn)近零摩擦（超潤滑）的可能性，以及潤滑材料研究范式的革新方向?！蓖觚R華表示，團隊將關(guān)注潤滑材料技術(shù)能否實現(xiàn)智能化或自適應(yīng)變工況條件，以應(yīng)對日益復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境。團隊計劃突破潤滑基礎(chǔ)原材料及高端潤滑材料產(chǎn)品的制備技術(shù)瓶頸，提高潤滑材料的性能和質(zhì)量。同時，推動與裝備同壽命周期潤滑技術(shù)的發(fā)展，提高設(shè)備的整體壽命和性能。此外，多功能潤滑油脂設(shè)計制備技術(shù)、潤滑產(chǎn)品的綠色化及再生利用技術(shù)，以及生命醫(yī)學(xué)潤滑材料等也是團隊未來的重點研究方向。（原載于《中國科學(xué)報》?2024-06-12?第3版?綜合）