科研机构
润滑技术研究所
清华大学天津高端装备研究院润滑技术研究所是以雒建斌院士课题组为团队基础建设的超滑应用技术专业研究所,雒建斌院士为学术领头人,张晨辉教授为团队带头人,团队成员汇集摩擦学、机械、化学、材料、生物等多专业领域,以摩擦学超滑理论、纳米润滑机理和超精表面加工机理和技术为科研基础,致力于开发具有国际先进水平的并拥有自主知识产权的绿色润滑技术及产品,如高润滑性水基金刚线切割液、第三、四代先进半导体磨抛液、风电/高铁/新能源车润滑油脂液及核心功能添加剂、低电导率冷却液等,并以高端制造应用领域的关键耗材国产化为主要目标,一直深耕细作于高校科技成果的落地转化,且取得了可喜成果。
润滑所检测平台依托润滑所的设备平台和技术基础,于2020年10月取得CNAS资格证书,并积极开展对外检测业务,为国内外制造企业、高校科研院所提供摩擦学、润滑油液、金属/非金属材料相关的检测服务。
检测实验室 理化实验室
抛光实验室 办公区
润滑所对外检测项目
核心技术
(1)水基金刚线多线切割液配方技术;
(2)第三代半导体碳化硅衬底化学机械抛光配方及工艺;
(3)单晶/多晶金刚石衬底高效抛光技术与配套耗材;
(4)单剂国产化风电齿轮油配方技术;
(5)低电导率冷却液配方技术与应用工艺;
(6)减摩抗磨添加剂绿色合成技术及节能降噪高铁齿轮油调配技术;
(7)低温多用润滑油单剂配方调配技术;
(8)水基/油基钻井液极压抗磨润滑剂合成技术。
技术领域
润滑所涉及的技术于产品均拥有自主知识产权,立足润滑领域,致力于绿色环保、可持续性发展和节能降耗技术和产品的开发,具备理论前导性和技术先进性,能促进行业内润滑产品的更新迭代和技术提升,有利于摆脱国外技术对中国高端制造业的钳制,在中美贸易战和美国“掐脖子”的艰难时期,具备巨大的经济价值和积极的社会效益。
具体行业和领域包括:
■ 航空航天;
■ 数控机床;
■ 海洋工程装备及船舶;
■ 轨道交通装备;
■ 新能源汽车;
■ 集成电路;
■ 农机装备;
■ 电力装备;
■ 信息技术产业。
应用案例
■ 风力发电是风能利用的重要形式,截至2022年底,我国风电累计装机3.65亿千瓦,但风机专用润滑油脂产品被国外垄断、被称为产业链中唯一没有国产化的环节。润滑所团队针对干燥、潮湿、风沙、高低温等不同风机运行环境,开发了单剂国产化风电润滑油脂液配方产品,产品性能等同甚至优于国外同类产品,价格相对国外同类产品有竞争优势,且产品通过了第三方理化指标、应用性能和台架测试,并获得了弗兰德认证。
■ 针对清洁能源相关装备、工艺与耗材等应用技术进行提前布局,开发了针对纯电动汽车传动系统电机+减速器的高转速(12000rpm)特点、具有优异热稳定性、机械保护性能、冷却性能和电学性能的低黏度ETF-4(100oC运动黏度为4.4mm2/s),该单剂国产化油品的问世,较国内外知名润滑油企业相关油品的推出,早了至少2年的时间。
■ 为了满足光伏行业降低制造成本、提高产品品质的技术需求,采用水基全合成配方体系开发了高润滑性金刚线硅片切割液,能高效满足大尺度、薄片化硅衬底片的多线切割需求。已在某上市光伏设备制造企业进行了多次试用,所切割大尺度硅衬底片的TTV、线痕指标优异,无崩边、碎片、脏污等问题,合格率高于现用切割液。
■ 致力于半导体精密加工过程中的难点及需求,实现高速率及高精度的动态统一,团队自研了第三代碳化硅衬底CMP抛光液,实现最终表面粗糙度Ra<0.1nm。同期开展了第四代半导体单晶金刚石的研磨抛光研究,通过考察不同物理作用、机械作用、化学作用的耦合,最终形成一套成熟稳定的加工工艺,实现了超硬难加工材料的高速率、高精度加工。
■ 随着全球对节能排放的日益重视和汽车行业对燃油经济性的严格要求,润滑油的低黏化和低硫磷化已成为大势所趋。极压抗磨添加剂作为一种重要的润滑油添加剂,一直以来都以硫、磷剂为主。非硫磷有机钼极压抗磨添加剂由于其不含硫磷、具有优异的减摩性能,日益得到润滑油行业的重视。目前有机钼特别是非硫磷有机钼的合成技术和产品主要掌握在美国范德比尔特公司,为了摆脱国外企业对该技术的钳制和该产品的垄断,润滑所团队开展了非硫磷有机钼的绿色合成工艺研究,创新性的开拓了一步常压合成方法,合成方法简单、收率高,得到的产品具有良好的油溶性和减摩性能、一定的抗磨损和自修复性能、较低的刺激性气味。目前已进行多车型、万公里的行车测试,测试结果显示:以非硫磷有机钼为核心添加剂的机油添加剂产品能提供5%~8%的节油效果。
仪器设备
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