日本物质及材料研究机构（NIMS）和日本东北大学2016年6月8日宣布，开发出了向轴承滚珠涂敷NIMS自主开发的环保低摩擦材料——氧化锌（ZnO）的技术。另外，还与日本FOX corporation公司共同开发了配备该轴承的救灾用小型喷气引擎发电机。

    实施了ZnO涂层处理的滚珠轴承（照片出自NIMS的新闻发布资料）

    ZnO等低环境负荷的氧化物材料的摩擦系数一般都比较大，因此难以作为低摩擦材料使用。以往研究发现，通过控制ZnO的晶体取向，在油、真空及大气中均可大幅降低其摩擦系数。不过，这一发现还只是实验室水平，能否用于实机还是未知数。

    ZnO涂层轴承滚珠的截面TEM图像（照片出自NIMS的新闻发布资料）

    此次开发出的技术可在保持对ZnO的低摩擦化有效的晶体取向的情况下，将ZnO涂敷于球状轴承滚珠的技术。通过将轴承滚珠放入笼状样品夹具中转动，同时调整样品与溅射靶之间的距离、笼子的尺寸以及转动速度等，成功获得了优质的ZnO涂层滚珠。

    配备ZnO涂层滚珠的救灾用小型喷气引擎发电机（照片出自NIMS新闻发布资料）

    实证试验表明，ZnO涂层滚珠的摩擦系数降低到了原来的约2/3。另外，通过观察轴承滚珠的表层部分确认，存在ZnO柱状晶体生长情况。另外，还将这种轴承嵌入小型喷气引擎中实施了性能测试，获得了燃耗降低约1％的结果。

    此次开发的小型喷气引擎发电机的总重量约为40kg，采用两名成人可搬运的尺寸，发电量最大可达到8000W，能够满足两户普通家庭的用电需求。燃料使用在发生灾害时也容易得到的煤油（添加6％的润滑油）。另外还可利用废热得到热水，利用热电转换元件发电。

    今后，计划由FOX corporation将这种发电机作为救灾用紧急电源销售。此次的成果预定在2016年8月5日于京都举行的“PRICM-9国际学会”上发表。

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责任编辑：王元

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