中國教育報-中國教育新聞網訊（通訊員 肖雯雯 記者 馮麗）鈦合金因其密度小、比強度高、抗腐蝕性強等特性，成為飛機發動機、槳轂等關鍵部件的重要材料。但鈦合金在加工時容易與模具黏附，降低了工件表面質量與加工精度，限制了其在戰機等領域的廣泛應用。近日，西安建筑科技大學冶金學院“鈦潤科技”大學生創業團隊研發出黑磷烯綠色潤滑介質產品，在鈦合金加工中形成連續、致密的保護層，為鈦合金穿上了“柔性盔甲”。

黑磷烯，由黑磷剝離后得到的層狀二維材料，因其低剪切阻力和高壓承載能力，可被用作潤滑材料。“鈦潤科技”團隊對黑磷烯等二維材料進行進一步改性，優化其抗氧化、潤滑等性能，實現了潤滑介質產品的性能調控，助力鈦合金加工潤滑實現新突破。

成功得來并非偶然。2021年，金屬材料加工工程專業大四學生張若云在冶金學院王偉教授支持下創立“鈦潤科技”大學生創業團隊，致力于研發鈦合金加工潤滑介質，提高鈦合金加工效率。

團隊成員在寶鈦集團、長羽航空等企業調研時，發現目前國內鈦合金加工所采用的潤滑介質產品大多依賴進口，企業加工面臨成品率低、成本高等困境。

如何助企破局，研發出高效的潤滑介質產品？在王偉老師引導下，團隊結合調研發現和相關文獻梳理，了解到鈦合金加工面臨潤滑材料難承載、高溫易失效、潤滑難成膜三大技術難題。

2022年8月，團隊在解決高承載下潤滑失效的難題上取得重大突破。通過修飾黑磷烯表面、橋連親水分子集團解決了鈦合金分散難題，并經3000余次工藝參數的精細調整，突破鈦合金加工潤滑材料承載瓶頸，改性后的黑磷烯承載極限突破1.8GPa。

新的挑戰接踵而至。鈦合金加工通常在600℃以上的高溫環境中進行，而現有潤滑介質無法滿足這樣的溫度條件。為解決潤滑介質在高溫下易氧化失效難題，團隊嘗試核殼結構化學合成方法，通過表面處理后的二維材料“捕獲”納米級無機物，在表面形成一層保護殼，防止氧氣進入內部與潤滑主劑發生氧化反應，從而提升潤滑介質產品的抗氧化性。然而過程中，目標產物包覆率遠低于預期，嚴重影響實驗進度和數據的可靠性。經過百余次工藝參數篩選改進，最終實現了95%的包覆率。

在企業進行中試時，由于鈦合金在成形過程中會不斷形成新的表面，潤滑介質難以在新表面上形成連續穩定的潤滑膜，導致潤滑效果與成品質量不佳。團隊反復調適多組元成分之間的配比，經過300余次的嘗試，2024年3月，研發出潤滑膜多組元梯度高效潤滑技術，成功使鈦合金成形新表面形成連續穩定的潤滑膜。

憑借對三大技術難題的破解，“鈦潤科技”團隊成功研發出黑磷烯基綠色潤滑介質產品。目前，團隊申請專利15項，發表國內外高水平學術論文13篇，獲第十四屆“挑戰杯”秦創原中國大學生創業計劃競賽主體賽銀獎、2023年中國國際大學生創新大賽全國總決賽高教主賽道金獎等多項榮譽。