项目名称：航天火工分离用固体润滑涂层减摩机理与溅射工艺（项目编号：U1737214），起止时间 2018.01-2021.12。

项目依托单位：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

合作研究单位：上海交通大学，北京宇航系统工程研究所

项目负责人： 蒲吉斌 研究员

        航天火工分离装置是完成航天器级间分离、卫星释放、舱体弹射等关键动作的核心机构，关系到航天器安全性和可靠服役。航天火工分离装置在力-耦合环境协同作用下的解锁不稳定问题已经成为制约我国新型航天器高效和稳定服役的瓶颈。固体润滑涂层是保障火工分离装置可靠解锁的关键技术，国内已将溅射二硫化钼固体润滑涂层列为航天火工分离关键材料。然而，二硫化钼涂层在环境（湿气、热、真空）-力（冲击、摩擦）交互作用下的损伤机制和减摩机理仍不明晰，传统溅射二硫化钼固体润滑涂层依然存在抗冲击磨损性差、大气潮湿环境易氧化和环境适应性差的问题。

        本项目开展了二硫化钼与环境因子相互作用机及摩擦微观机理、强韧与低摩擦一体化二硫化钼涂层工艺、耐湿热二硫化钼涂层结构设计及抗氧化机制、二硫化钼涂层大气-真空自适应机制及环境模拟试验、航天火工分离装置二硫化钼涂层溅射工艺与应用研究。揭示出O₂和H₂O对二硫化钼空位缺陷损伤的微观新机理，提出了微缺陷氧化抑制与摩擦学性能协同控制的掺杂调控方法，探明了12种元素掺杂和3类MoS₂晶体结构与涂层性能的关系规律，完善了二硫化钼涂层在苛刻环境中应用的基础理论。发展出多元/多层抗氧化MoS₂涂层及溅射技术，解决了溅射二硫化钼涂层在潮湿环境和长期原子氧辐照下的性能劣化和早期失效的共性难题，建立了火工分离装置溅射二硫化钼涂层工艺规范和检验规程，提供了多批次涂层配套，并成功应用于中国空间站天和核心舱柔性太阳翼伸展机构，保障在轨服役期间收放自如。本项目研究成果在ACS Applied Materials & Interfaces、Applied Surface Science、Ceramics International、Journal of Alloys and Compounds、摩擦学学报等国内外专业期刊上发表论文55篇，其中SCI检索期刊50篇，EI检索期刊4篇；申请发明专利8项，PCT专利1项，其中授权发明专利6项和实用新型专利1项。荣获中国腐蚀与防护学会科学技术奖一等奖1项（第一完成单位）、航天科技集团技术发明奖三等奖1项。