航天軸承的仿生表面織構(gòu)化處理：仿生表面織構(gòu)化處理技術(shù)模仿自然界生物表面特性，提升航天軸承性能。通過(guò)激光加工技術(shù)在軸承滾道表面制備類(lèi)似鯊魚(yú)皮的微溝槽織構(gòu)或類(lèi)似荷葉的微納復(fù)合織構(gòu)。微溝槽織構(gòu)可引導(dǎo)潤(rùn)滑介質(zhì)流動(dòng)，增加油膜厚度；微納復(fù)合織構(gòu)具有超疏水性，可防止微小顆粒粘附。實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)仿生表面織構(gòu)化處理的軸承，摩擦系數(shù)降低 25%，磨損量減少 50%。在航天器對(duì)接機(jī)構(gòu)軸承應(yīng)用中，該技術(shù)有效減少了因摩擦導(dǎo)致的磨損與熱量產(chǎn)生，提高了對(duì)接機(jī)構(gòu)的可靠性與重復(fù)使用性能，確保航天器對(duì)接過(guò)程的順利進(jìn)行。航天軸承的隔熱緩沖結(jié)構(gòu)，減少溫度劇變對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。上海角接觸球航天軸承

航天軸承的模塊化磁懸浮 - 機(jī)械備份復(fù)合系統(tǒng)：為提高航天軸承的可靠性，模塊化磁懸浮 - 機(jī)械備份復(fù)合系統(tǒng)結(jié)合了磁懸浮軸承的高精度和機(jī)械軸承的高可靠性。該系統(tǒng)由磁懸浮軸承模塊和機(jī)械軸承模塊組成，正常情況下，磁懸浮軸承工作，實(shí)現(xiàn)高精度、無(wú)摩擦運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)磁懸浮系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)快速切換裝置，機(jī)械軸承模塊立即投入工作，保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。兩個(gè)模塊采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)，便于安裝和更換。在載人航天器的生命保障系統(tǒng)軸承應(yīng)用中，這種復(fù)合系統(tǒng)確保了在任何情況下，生命保障設(shè)備都能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，為航天員的生命安全提供了可靠保障，即使在磁懸浮系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時(shí)，機(jī)械軸承也能維持系統(tǒng)運(yùn)行足夠時(shí)間，以便進(jìn)行故障處理和設(shè)備維護(hù)。特種精密航天軸承工廠航天軸承的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型，提前規(guī)劃維護(hù)。

航天軸承的梯度功能復(fù)合材料制造工藝：航天軸承在工作過(guò)程中，不同部位承受的載荷、溫度和環(huán)境作用差異較大，梯度功能復(fù)合材料制造工藝可有效解決這一問(wèn)題。通過(guò) 3D 打印逐層疊加技術(shù)，將不同性能的材料按梯度分布制造軸承。例如，軸承表面采用硬度高、耐磨性強(qiáng)的陶瓷材料，以抵抗摩擦和微小顆粒沖擊；向內(nèi)逐漸過(guò)渡到韌性好的金屬材料，以保證整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；在內(nèi)部關(guān)鍵部位嵌入具有良好導(dǎo)熱性的碳納米管復(fù)合材料，用于快速散熱。這種梯度功能復(fù)合材料制造的軸承，在航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸承應(yīng)用中，能夠適應(yīng)從高溫燃?xì)鈧?cè)到低溫冷卻側(cè)的巨大溫差變化，同時(shí)有效分散應(yīng)力，其綜合性能相比單一材料軸承提升 3 倍以上，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和工作壽命。

航天軸承的仿生魚(yú)鱗自清潔涂層技術(shù)：太空環(huán)境中的微隕石顆粒、宇宙塵埃等極易附著在軸承表面，影響其正常運(yùn)行。仿生魚(yú)鱗自清潔涂層技術(shù)借鑒魚(yú)鱗表面的特殊結(jié)構(gòu)，通過(guò)納米壓印技術(shù)在軸承表面制備出具有微米級(jí)凸起和納米級(jí)凹槽的復(fù)合結(jié)構(gòu)。當(dāng)微小顆粒落在涂層表面時(shí)，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，顆粒無(wú)法緊密附著，在航天器的輕微振動(dòng)或氣流作用下，即可自行脫落。同時(shí)，涂層表面還涂覆有超疏水材料，防止冷凝水等液體殘留。在低軌道衛(wèi)星的姿態(tài)調(diào)整軸承應(yīng)用中，該自清潔涂層使軸承表面的顆粒附著量減少 90% 以上，有效避免了因顆粒侵入導(dǎo)致的磨損和卡頓，延長(zhǎng)了軸承使用壽命，降低了衛(wèi)星因軸承故障進(jìn)行軌道維護(hù)的頻率。航天軸承的抗輻射材料，保障在高能粒子環(huán)境中工作。

航天軸承的鉭鉿合金耐高溫抗氧化應(yīng)用：鉭鉿合金憑借優(yōu)異的高溫力學(xué)性能與抗氧化特性，成為航天軸承在極端熱環(huán)境下的理想材料。鉭（Ta）與鉿（Hf）的合金化形成固溶強(qiáng)化相，在 1600℃高溫下，其抗拉強(qiáng)度仍能保持 400MPa 以上，且通過(guò)表面生成致密的 HfO? - Ta?O?復(fù)合氧化膜，抗氧化能力較傳統(tǒng)鎳基合金提升 5 倍。在航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室喉部軸承應(yīng)用中，該合金制造的軸承可承受燃?xì)馑矔r(shí)高溫沖擊，經(jīng)測(cè)試，在持續(xù) 100 小時(shí)的高溫工況下，表面氧化層厚度只增加 0.05mm，相比傳統(tǒng)材料磨損量減少 85%，有效避免因高溫氧化導(dǎo)致的軸承失效，保障發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件在嚴(yán)苛條件下穩(wěn)定運(yùn)行，為航天推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性提供重要支撐。航天軸承的密封唇口彈性調(diào)節(jié)，長(zhǎng)期保持良好密封效果。上海角接觸球航天軸承

航天軸承的低噪音設(shè)計(jì)，滿足設(shè)備靜音需求。上海角接觸球航天軸承

航天軸承的仿生海膽棘刺耐磨表面處理：海膽棘刺表面具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，能夠有效抵抗磨損，仿生海膽棘刺耐磨表面處理技術(shù)將這一特性應(yīng)用于航天軸承。通過(guò)激光加工技術(shù)在軸承滾道表面制造出類(lèi)似海膽棘刺的錐形凸起結(jié)構(gòu)，每個(gè)凸起高度約為 50 - 100μm，底部直徑約為 20 - 50μm，并且在凸起表面刻蝕出納米級(jí)的溝槽。這種特殊結(jié)構(gòu)在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能夠改變接觸應(yīng)力分布，減少局部磨損，同時(shí)納米溝槽可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，增強(qiáng)潤(rùn)滑效果。在月球車(chē)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)軸承應(yīng)用中，經(jīng)該表面處理的軸承，在月面復(fù)雜地形行駛過(guò)程中，其磨損量相比未處理軸承減少 70%，有效延長(zhǎng)了月球車(chē)的使用壽命，保障了月球探測(cè)任務(wù)的順利開(kāi)展。上海角接觸球航天軸承