日本物質及材料研究機構（NIMS）和日本東北大學2016年6月8日宣布，開發出了向軸承滾珠涂敷NIMS自主開發的環保低摩擦材料——氧化鋅（ZnO）的技術。另外，還與日本FOX corporation公司共同開發了配備該軸承的救災用小型噴氣引擎發電機。

    實施了ZnO涂層處理的滾珠軸承（照片出自NIMS的新聞發布資料）

    ZnO等低環境負荷的氧化物材料的摩擦系數一般都比較大，因此難以作為低摩擦材料使用。以往研究發現，通過控制ZnO的晶體取向，在油、真空及大氣中均可大幅降低其摩擦系數。不過，這一發現還只是實驗室水平，能否用于實機還是未知數。

    ZnO涂層軸承滾珠的截面TEM圖像（照片出自NIMS的新聞發布資料）

    此次開發出的技術可在保持對ZnO的低摩擦化有效的晶體取向的情況下，將ZnO涂敷于球狀軸承滾珠的技術。通過將軸承滾珠放入籠狀樣品夾具中轉動，同時調整樣品與濺射靶之間的距離、籠子的尺寸以及轉動速度等，成功獲得了優質的ZnO涂層滾珠。

    配備ZnO涂層滾珠的救災用小型噴氣引擎發電機（照片出自NIMS新聞發布資料）

    實證試驗表明，ZnO涂層滾珠的摩擦系數降低到了原來的約2/3。另外，通過觀察軸承滾珠的表層部分確認，存在ZnO柱狀晶體生長情況。另外，還將這種軸承嵌入小型噴氣引擎中實施了性能測試，獲得了燃耗降低約1％的結果。

    此次開發的小型噴氣引擎發電機的總重量約為40kg，采用兩名成人可搬運的尺寸，發電量最大可達到8000W，能夠滿足兩戶普通家庭的用電需求。燃料使用在發生災害時也容易得到的煤油（添加6％的潤滑油）。另外還可利用廢熱得到熱水，利用熱電轉換元件發電。

    今后，計劃由FOX corporation將這種發電機作為救災用緊急電源銷售。此次的成果預定在2016年8月5日于京都舉行的“PRICM-9國際學會”上發表。

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責任編輯：王元

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