航天、航空等高技术工业和国家安全领域涉及大量高低温、高真空、强氧化还原介质、辐照及原子氧等极端苛刻条件下的摩擦、磨损与润滑问题。极端条件下摩擦学研究对于发展满足高技术工业需求的先进润滑与防护材料具有重要的理论意义和实用价值。本项目建立了可进行极端条件下摩擦学研究的3 套摩擦磨损试验系统;制备了离子液体、磷嗪、纳米颗粒等润滑剂;利用燃烧合成的方法研制了耐高温、抗磨损的陶瓷增强金属间化合物材料;利用溶胶-凝胶并结合分子组装的方法制备了陶瓷或有机-陶瓷复合润滑抗磨损薄膜材料;利用物理气相沉积的方法设计制备了纳米结构空间润滑薄膜;研究了多种润滑抗磨损材料在高速、重载、高真空、高低温、原子氧等极端苛刻条件下的摩擦、磨损、润滑性能和失效破坏机理。研究发展的多种材料已成功应用于航天、航空、兵器等高技术工业。
阐明了固体润滑剂、金属、金属氧化物作为填料及离子注入对聚合物材料摩擦学性能的影响机理和转移膜的生成与剥落机制。初步建立了聚合物--钢对摩体系的Stribeck曲线。揭示了硼酸酯、含硫、磷、氮杂环化合物作为润滑油添加剂的减摩抗磨作用和摩擦化学机制以及与添加剂分子结构的关系,提出了有机胺降低硫磷添加剂的腐蚀磨损的观点,制备了多种高性能润滑油添加剂。研究了陶瓷的气相润滑机理。研制了汽油清净剂和航空发动机压气机清洗剂。