最近，乌拉尔联邦大学的科学家与俄罗斯科学院乌拉尔分院和乌穆特国立大学的科学家共同合作，成功发明了一项创新技术，旨在降低设备摩擦和磨损，尤其在使用滑动轴承时，减少对润滑油的依赖。此项技术的成功研发将在多个领域产生深远的影响，包括汽车、航空、电机和发电机等。


在科学家们的研究中，他们采用了一种新型的滑动轴承，该轴承由钢制轴和使用在机械运动部件中减少摩擦和磨损的材料制成。这种轴承广泛应用于汽车工业（如连杆和发动机）、航空领域（底盘控制系统、燃油泵和飞机引擎）以及电动机和发电机等领域。滑动轴承在水力发电、船舶制造、电子工业和家用电器等领域也得到了广泛应用。
研究团队使用了一种含有铋氧化物的高能脉冲激光熔覆技术，将铋氧化物引入钢制轴的表面。铋的选择是因为它在铜基合金和铁基合金中都具有优异的性能，而且不与铜和铁发生混溶，甚至在液态状态下也是如此。研究者们通过高温的激光熔覆过程，成功将铋氧化物牢固结合在钢制轴表面，形成一层坚固的薄膜。
最终，成功通过实验验证了该项技术的可行性。这是因为即使在液态下，铋也与铁和铜完全不混溶，由此形成一层效果良好的镀层减少了摩擦系数并优化了摩损过程。由此可以极大提高设备的使用寿命。
研究者们进行了大量实验，通过在没有润滑油的情况下在铜制部件上进行高负荷和高速度的滑动摩擦测试。结果显示，经过铋氧化物改性的钢制轴表现出卓越的抗摩擦和抗磨损性能，在12.5兆帕斯卡（相当于127.5千克/平方厘米）的高负荷和9米/秒的高速度下，能够连续滑动200公里而不失效。在这些极端条件下，滑动摩擦系数甚至降低至0.03。
研究的成功意味着，在极端条件下，不需要润滑油的情况下，这种铋氧化物改性的钢制轴仍然能够保持卓越的性能。这项技术的成功研发将在提高机械设备的使用寿命、减少能源消耗和降低碳排放方面产生积极的影响。乌拉尔联邦大学的科学家们期待着这一技术的进一步应用，为工业界的可持续发展做出更多贡献。