方向一：空间推力器用热控材料与器件研发 

　　中国科学院金属研究所1990年开始与航天科技集团五院合作，成功研制出“资源一号”卫星单组元肼发动机所需的微型热控器件（包括铠装加热器和铠装测温器），它们对于维持发动机启动温度、按指令灵敏点火、降低推进剂消耗、保证发动机安全运行均具有关键作用。近期在国家配套项目资助下，开展内加热/蓄换热材料研究，它以泡沫镍为基材，通过固相渗铬、铝，纳米无机涂层防护，得到耐高温、抗氧化的多孔电热材料，再通过新颖的设计方案和可靠的实施工艺完成内置多孔加热器的制作。同时，为满足新型空间发动机的热控需要，还研制出长寿命铠装加热器、异形铠装加热器和高温铠装铂电阻等多种热控器件，并得到广泛应用，为我国空间发动机的发展做出贡献，在国内空间发动机热控领域处于领先地位。

　　 方向二：特殊工况材料摩擦学研究 

　　► 航空发动机涂层材料摩擦学性能研究

　　封严涂层关系到发动机的效率和安全，是先进发动机的关键技术之一。在国家自然科学基金、中航创新基金等多个项目的资助下，密切结合工程应用需求，开展压气机用封严涂层的可磨耗性、对偶相容性及封严涂层性能评估体系中的摩擦学研究，初步建立了利用高速刮擦试验机评价封严涂层可磨耗性的评价方法和判据，为高性能涡轮发动机气路密封配副的设计、材料和工艺确定提供指导原则。研究成果得到航空部门专家的认可，在国内处于领先地位。

　　耐磨涂层是发动机中常用的涂层，包括镍铬/碳化铬涂层、钴基涂层和碳化钨/钴涂层等。利用往复滑动试验机和单摆试验机研究了镍铬/碳化铬和钴基涂层在平稳和动态加载下的磨损行为及其与力学性能之间的关联；利用球/盘试验机研究了不同工艺、成份的碳化钨/钴涂层在不同温度、载荷和环境气氛里的磨损行为，发现氧在涂层磨损过程中起到关键作用，碳化钨/钴涂层的使用温度可能达到600℃。研究成果为耐磨涂层的选择和安全使用提供理论依据，得到国内外同行的认可。

　　► 材料腐蚀磨损研究

　　在国家自然科学基支持下，开展油/水体系中碳钢腐蚀磨损行为研究。以金属表面的润湿状态为切入点，研究油/水双相体系的性质对金属腐蚀磨损行为的影响，初步揭示了油水体系中表面润湿状态与材料腐蚀、磨损间的内在联系；在国家自然科学基金支持下，开展双连续金属基多元复合材料及其腐蚀介质冲蚀行为研究，建立了真空吸注固化成型设备和热压模具成型设备，制备出泡沫镍（铬）/环氧树脂/碳化硅和泡沫镍（铬）/聚醚醚酮/碳化硅两类复合材料，并对复合材料的力学性能和耐空蚀、抗冲蚀行为进行了初步研究，探索了这类新型复合材料在冲蚀（空蚀）力学和电化学共同作用下的损伤机制。对材料磨蚀机理的研究能够为材料的合理应用和新材料研发提供指导和建议。金属所是国内最早开展材料摩擦学和腐蚀磨损研究的单位，从材料学的角度研究摩擦磨损腐蚀问题，在国内摩擦学界有一定的影响力。

　　► 宽温域润滑油添加剂研究

　　在目前的摩擦润滑体系中，采用润滑油、润滑脂作为润滑剂的润滑方式时，最高使用温度一般不能超过300℃，解决在400℃以上高温运动部件的润滑需求时，则采用以固体微粉、薄膜或复合材料等代替流体润滑材料的固体润滑技术。宽温度范围的润滑问题涉及航天、航空、核能、交通和材料等重要工程领域，现有的润滑模式和润滑材料还难以满足从室温到800℃宽温度范围要求的工况，解决苛刻工况下相关运动部件的摩擦、磨损与润滑问题是当今摩擦学领域的研究热点。

　　在国家自然科学基金的支持下，课题组开展了相关高铼酸（钙、铜、铅、钡和镧等）盐和硫代钼酸盐系列润滑材料的研究：利用微溶液法及相转移技术合成了微米/纳米尺度的润滑剂粉末，制备出含添加剂的复配油品，考察它们在宽温域下的润滑行为。发现润滑剂可在基础油失效后保持在相互摩擦的表面并形成润滑膜，有效避免摩擦表面直接接触，达到减缓摩擦磨损的目的，探索了混杂润滑模式的应用前景。