自潤滑多孔聚酰亞胺（PPI）憑借其優異的熱穩定性、機械強度及儲油能力，在航空航天、高端裝備運動部件潤滑中具備不可替代的優勢，但其多孔結構也會削弱材料表面強度，導致彈性坍塌和耐磨性下降。因此，探索減少PPI表面磨損的策略對于延長使用壽命和提高材料穩定性具有重要作用。
近期，中國科學院蘭州化學物理研究所研究員王道愛團隊基于“自適應限域潤滑”策略，設計制備出MoS2-油凝膠復合的多孔聚酰亞胺（PPI-gel-TAM）。該材料具有18.2%的高儲油能力和97.7%的油保持率，實現了摩擦系數為~0.007的鋼/PPI界面自適應的宏觀超潤滑和2.81×10-8·mm3·N-1·m-1的低磨損率，展現出出色的摩擦學性能，為未來發展高性能工程極限潤滑材料提供了新的見解和思路。
自適應潤滑對于運行條件變化較大的系統至關重要，自適應限域潤滑策略利用自適應潤滑劑釋放和限域潤滑的協同效應來實現優異的摩擦學性能。在該策略中，為確保持續的低摩擦和磨損，潤滑劑會根據不斷變化的條件動態調整其釋放和成膜行為。同時，限域潤滑在兩個不同的層級上起作用，形成雙重限域構架，協同增強潤滑性能。研究顯示，在分子到納米尺度上，功能化MoS2納米片和基礎油均被限制在三維PAO 10凝膠網絡中，有效抑制了它們在摩擦過程中不受控制的遷移或聚集。在微觀尺度上，改性PAO 10凝膠被進一步限制在PPI基體多孔結構中。其中，界面相互作用主導潤滑劑的流動和成膜行為，從而增強其穩定性和潤滑效率。因此，鋼/PPI界面宏觀超潤滑機理可歸因于多孔結構的儲油/釋放、潤滑劑的剪切變稀特性、功能化的二硫化鉬與油分子之間的相互作用以及摩擦保護膜形成四種機制的耦合作用。
相關研究成果以Hierarchical MoS2-Oleogel in Porous Polyimides: A Self-Adaptive Confined Lubrication strategy for Ultralow Friction and Wear為題，發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、中國科學院、甘肅省等的支持。
論文鏈接
多孔聚酰亞胺的設計與制備
鋼/多孔聚酰亞胺界面的潤滑機理
本文鏈接：鋼/多孔聚酰亞胺界面自適應限域超潤滑研究獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1669-0.html
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