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聚合物基含油自润滑复合材料因其轻便、抗腐蚀、低噪音以及长期免维护等特点，在航空航天和汽车工业等先进领域有着广泛的应用前景。传统方法制备含油自润滑复合材料通常采用复杂的两步法，首先制备多孔材料，然后再填充润滑剂，但存在工艺复杂、含油率低等问题，并难以制造复杂结构。因此，开发新型聚合物基含油自润滑材料与器件快速成形技术具有重要意义。
最近，中国科学院兰州化学物理研究所的王晓龙研究员团队提出了一种新策略，通过光固化3D打印技术，一步实现了聚合物含油自润滑复合材料的制备，以及复杂结构机械零部件的成形。这项方法依赖于滑石粉（talc）对微油滴的稳定作用，实现了润滑油微液滴均匀分散的微乳液光敏树脂。通过数字光处理（DLP），3D打印在光固化墨水从液态到固态的过程中将微油滴固定在材料中，从而一步制备了含油聚合物自润滑复合材料。研究人员通过控制材料中各组分的含量和制备过程，实现了PAO微油滴在墨水中的稳定分散。摩擦测试表明，这种微乳液3D打印制备的含油自润滑复合材料摩擦系数可降至0.1以下，降低了82.9%，同时减小了磨损体积，表现出出色的减摩抗磨性能。研究团队还使用3D打印技术制造了不同种类的齿轮和轴承保持架，证明了这一方法具有高尺寸稳定性和精度，适用于制造精密复杂结构件。
这项研究成果已发表在《Composites Part B》期刊上。研究团队的工作得到了多个资助项目的支持，包括国家重点研发计划、国家自然科学基金等。
（来源：中科院兰州化物所）
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