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1.矿山机械摩擦可靠性:五个方向:煤矿安全设备;摩擦传动可靠性;摩擦疲劳可靠性;摩擦制动可靠性;煤矿耐磨材料。运用摩擦学理论,推动矿山机械智能化发展,优化矿山机械的结构和材料,解决使用寿命短、安全性差等难题。 2.生物材料及摩擦学:1)研发新型少磨损、少异响、低危害的钛金属陶瓷人工关节,制备了心部强韧,表面耐磨的新型钛基纳米生物陶瓷涂层;2)结合水凝胶工艺构筑仿生软骨材料,制备了高承载、低摩擦、耐磨损的软-软接触摩擦仿生关节,解决人工关节置换磨损难题。 3.仿生材料设计及制造:1)构建类金刚石涂层表面润滑涂层,通过表面石墨化/钝化实现结构调控,探究摩擦润滑机理;2)仿生设计超疏水、疏冰、超亲水界面,解决矿用机械结冰、血管堵塞、内植入物松动等难题;3)利用静电纺丝在硬质/软质表面构筑微/纳复合结构的无机/有机纤维膜、微球和多形貌复合结构;4)利用3D打印技术建造仿生多孔结构模型,研发高性能、轻量化的3D打印多孔材料。