耐紫外老化航空润滑脂的主动设计策略

航空航天润滑脂在服役过程中常面临紫外线辐射和高温环境的双重考验，这些因素会导致润滑脂结构完整性受损和润滑性能下降。针对这一问题，研究者提出了一种基于配方设计的主动策略，通过系统调控复合锂基润滑脂（LCG）和聚脲润滑脂（PUG）中稠化剂的浓度（10%、15%、20%），开发具有抗紫外老化能力的润滑材料。

研究采用傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜、流变学和X射线光电子能谱等手段，系统考察了紫外老化对润滑脂理化性能、流变学行为和摩擦学性能的影响。结果表明，紫外老化会导致基础油氧化降解和稠化剂网络微观结构损伤，其严重程度取决于润滑脂的具体组成。

值得注意的是，虽然聚脲润滑脂（20%）由于致密的螺旋纤维网络而表现出最高的初始热稳定性，但在紫外暴露后却经历了显著的结构破坏和氧化。相比之下，复合锂基润滑脂，特别是稠化剂含量较低（10%）的配方，保持了更好的抗紫外老化性能，并在高载荷条件下展现出更优异的摩擦学性能。这一优势归因于有效的油释放和保护性摩擦化学膜（Li₂O）的形成。

该研究强调了基础油-稠化剂相互作用和网络结构在抵抗紫外诱导降解中的关键作用，为设计具有增强老化抵抗能力的航空航天润滑脂提供了成分-性能指导原则。随着航天器在轨寿命的不断延长，润滑材料的长期可靠性已成为决定任务成败的关键因素之一。