鈦合金,以其密度低、強度高、抗腐蝕性能優(yōu)越等特性,在航空領域的飛機發(fā)動機、槳轂等關鍵部件制造中占據(jù)舉足輕重的地位,被譽為“輕量級的大力士”。然而,鈦合金在加工過程中容易與模具黏附,這不僅嚴重影響了工件的表面質(zhì)量和加工精度,也限制了其在高端領域如戰(zhàn)機制造中的廣泛應用。
針對這一技術瓶頸,西安建筑科技大學冶金學院的一支大學生創(chuàng)業(yè)團隊——“鈦潤科技”迎難而上,展開了深入探索。他們聚焦于高端潤滑介質(zhì)在鈦合金加工過程中的核心作用,經(jīng)過不懈努力,成功研制出了一種新型的黑磷烯綠色潤滑介質(zhì)產(chǎn)品。
黑磷烯,作為由黑磷剝離得到的層狀二維材料,具有獨特的低剪切阻力和高壓承載能力,是理想的潤滑材料。團隊依托學校的科研平臺和項目資助,對黑磷烯等二維材料進行了改性研究,優(yōu)化了其抗氧化和潤滑性能,實現(xiàn)了潤滑介質(zhì)產(chǎn)品性能的精準調(diào)控。
在研發(fā)過程中,團隊深入企業(yè)一線調(diào)研,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)鈦合金加工所用的潤滑介質(zhì)大多依賴進口,導致企業(yè)面臨成品率低、成本高等問題。為此,團隊從市場調(diào)研和風險分析入手,全面評估了項目的可行性,并著手攻克鈦合金加工面臨的三大技術難題:潤滑材料承載能力不足、高溫易失效、潤滑膜難以形成。
經(jīng)過無數(shù)次的試驗和工藝參數(shù)調(diào)整,團隊成功修飾了黑磷烯表面,解決了鈦合金分散難題,并突破了鈦合金加工潤滑材料的承載瓶頸。同時,他們采用核殼結(jié)構(gòu)化學合成方法,顯著提升了潤滑介質(zhì)產(chǎn)品的抗氧化性能。最終,基于摩擦化學反應原理,團隊研發(fā)出了潤滑膜多組元梯度高效潤滑技術,使鈦合金在加工過程中能夠形成連續(xù)穩(wěn)定的潤滑膜,從而有效保障了鈦合金的加工精度。