專利名稱：一種具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械工程技術(shù)、自修復(fù)材料、潤滑油制備工藝領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于金屬摩 擦磨損過程中原位修復(fù)磨損金屬表面、具有自修復(fù)功能的自修復(fù)材料潤滑油添加劑。
技術(shù)背景目前，自修復(fù)材料主要成分為羥基硅酸鎂一蛇紋石為主的復(fù)雜礦石粉體、少量催化劑和 添加劑，添加于載體潤滑劑中。它的特點是在機械裝置不解體的情況下，可在運行過程中完成 鐵基金屬磨損部位的自^i復(fù)過程，通過生成減摩性能優(yōu)異的金屬陶瓷保護層，避免摩擦副金 屬表面的直接接觸，使摩擦表面硬度和光潔度提高，摩擦系數(shù)大幅度降低；同時，可在裝備運行'中完成對鐵基金屬磨損部位的自修復(fù)過程，延長設(shè)備的使用壽命。實際應(yīng)用結(jié)果表明95.6%392件經(jīng)過一個中修期的氣缸套的內(nèi)表面呈烏黑亮色，摩擦面光滑明亮，絕無貫通拉傷， 磨損量很小，平均不到0.04mm，有的甚至是零磨損，在金屬表面巳覆有金屬陶瓷層。而其它 未添加修復(fù)材料機車氣缸套平均磨損量為0.15mm,合格率不足40%，部分機車在中修時氣缸 套全部報廢。自修復(fù)材料一般以潤滑油或潤滑脂作為載體，帶到摩擦副表面。在摩擦能的作用下，材 料與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一層特殊的耐磨保護層。因制備方法不同，得到1 40nm 左右的團聚體，加入基礎(chǔ)油后，容易產(chǎn)生沉淀和分離，影響自修復(fù)材料的自修復(fù)能力。同時， 該自修復(fù)材料可在鐵基金屬摩擦表面生成減摩性能極為優(yōu)良的金屬陶瓷層，而對于鐵基材料 合金元素如Cr、 Ni含量較高、表面鍍Cr、 Ni及有色金屬的摩擦磨損中，只起到一般的潤滑 作用，而無自修復(fù)作用。 一些高合金材料，如Cr、 Ni含量高的合金鋼，表面不容易在摩擦磨 損中形成自修復(fù)膜層。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑，機械設(shè)備運行時，在摩擦能量的作用下，該潤滑油添加劑能夠在鋼鐵磨損表面原位形成具有硬度高(耐磨)、摩擦系 數(shù)極低(減摩)、避免金屬表面直接接觸，提高設(shè)備服役壽命的自修復(fù)保護陶瓷膜層。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑，該潤滑油添加劑由蛇 紋石、石英巖粉體和表面活性劑組成，表面活性劑為蛇紋石和石英巖粉體質(zhì)量的0.005%;具體制備步驟為(1) 制備粉體蛇紋石、石英巖礦石分別經(jīng)過球磨，成為粒度小于5)am粉體；(2) 制備復(fù)合粉體將蛇紋石和石英巖超細礦石復(fù)合粉體按照任一比例混合，石英巖質(zhì)量百分數(shù)從0%-100%,添加表面活性劑，繼續(xù)球磨4-8h，對復(fù)合粉體進行表面修飾和混合，使混合粉體充分均勻化，制得復(fù)合粉體，修飾后的超細復(fù)合粉體在潤滑油中具有良好的懸浮性能和相容性能；(3) 分散于潤滑油(脂)中將上述修飾混合后的超細復(fù)合粉體作為潤滑油添加劑，按 照質(zhì)量百分數(shù)為1 4%的比例加入到潤滑油(J旨)中，采用超聲波進行充分攪拌、分散，制 得含有復(fù)合粉體的潤滑油。表面活性劑為油酸或鈦酸丁酯。 本發(fā)明的有益效果是-(l)采用本發(fā)明，機械設(shè)備金屬摩擦副在運轉(zhuǎn)的過程中，在運行的初時階段(l-10h內(nèi))，可以在金屬的磨損表面上形成自修復(fù)膜層，防止機械設(shè)備的金屬摩擦表面產(chǎn)生磨損；.(2)采用本發(fā)明，隨著機械設(shè)備運轉(zhuǎn)同時，添加劑不斷向磨損表面轉(zhuǎn)移，逐步形成一層光滑、致密、完整、與金屬表面結(jié)合良好的自修復(fù)膜層，使金屬摩擦副表面超硬、超滑，摩擦系數(shù)極小，起到耐磨、減摩作用，大大改善摩擦副的接觸條件，提高機械零件的服役壽命;(3) 本發(fā)明的制備工藝簡單，表面修飾工藝操作方便；(4) 本發(fā)明為無機非金屬材料，無毒，屬于環(huán)境友好材料，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用;(5) 本發(fā)明的原料為礦石，易于取得，價格低廉。.目前金屬摩擦磨損自修復(fù)技術(shù)成為研究熱點，蛇紋石和石英巖超細礦石復(fù)合粉體的制備 及其作為潤滑油添加劑應(yīng)用的研究成為材料、物理、化學(xué)、環(huán)保領(lǐng)域的一個應(yīng)用熱點。本技術(shù)的應(yīng)用可以為金屬摩擦副耐磨減摩技術(shù)在工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)支持。


圖1應(yīng)用實施例1制備的具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑條件下,滲碳鋼表面SEM圖；圖2未應(yīng)用具有超潤滑減摩作用的潤滑袖添加劑條件下，滲碳鋼表面SEM圖； 衝3 45鋼試樣在應(yīng)用實施例1制備的具'有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑條件下磨損 表面SEM圖；圖4 45鋼試樣在應(yīng)用實施例1制備的具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑條件下的摩 擦系數(shù)/時間曲線。
具體實施方式
實施例l制備蛇紋石和石英巖超細礦石復(fù)合粉體比例1: 1的具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加 劑'(1) 制備粉體蛇紋石、石英巖礦石分別經(jīng)過球磨，成為粒度小于5pm粉體；(2) 制備復(fù)合粉體將蛇紋石和石英巖超細礦石復(fù)合粉體按照1: 1比例混合，添加粉體質(zhì)量百分數(shù)為0.005%的油酸，繼續(xù)球磨6h,對復(fù)合粉體進行表面修飾和混合，使混合粉體充分均勻化，制得復(fù)合粉體，修飾后的超細復(fù)合粉體在潤滑油中具有良好的懸浮性能和相容性能；(3) 分散于潤滑油中將上述修飾混合后的超細復(fù)合粉體作為潤滑油添加劑，按照質(zhì)量 百分數(shù)為2%的比例加入到潤滑油中，采用超聲波進行充分攪拌、分散，制得含有復(fù)合粉體的潤滑油。
權(quán)利要求
1、一種具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑，其特征在于，該潤滑油添加劑由蛇紋石、石英巖粉體和表面活性劑組成，表面活性劑為蛇紋石和石英巖粉體質(zhì)量的0.005％；具體制備步驟為(1)制備粉體蛇紋石、石英巖礦石分別經(jīng)過球磨，成為粒度小于5μm粉體；(2)制備復(fù)合粉體將蛇紋石和石英巖超細礦石復(fù)合粉體按照任一比例混合，石英巖質(zhì)量百分數(shù)從0％-100％，添加表面活性劑，繼續(xù)球磨4-8h，對復(fù)合粉體進行表面修飾和混合，使混合粉體充分均勻化，制得復(fù)合粉體，修飾后的超細復(fù)合粉體在潤滑油中具有良好的懸浮性能和相容性能；(3)分散于潤滑油(脂)中將上述修飾混合后的超細復(fù)合粉體作為潤滑油添加劑，按照質(zhì)量百分數(shù)為1～4％的比例加入到潤滑油(脂)中，采用超聲波進行充分攪拌、分散，制得含有復(fù)合粉體的潤滑油。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有超潤滑減摩作用的潤滑油添加劑，其特征在于，所述 的表面活性劑為油酸或鈦酸丁酯。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械工程技術(shù)、自修復(fù)材料、潤滑油制備工藝領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于金屬摩擦磨損過程中原位修復(fù)磨損金屬表面、具有自修復(fù)功能的自修復(fù)材料潤滑油添加劑。該潤滑油添加劑由蛇紋石、石英巖粉體和表面活性劑組成，表面活性劑為蛇紋石和石英巖粉體質(zhì)量的0.005％，將粉體添加于潤滑油中，得到含復(fù)合添加劑的潤滑油。該潤滑油添加劑在金屬的磨損表面上形成的自修復(fù)膜層，使金屬摩擦副表面超硬、超滑，摩擦系數(shù)極小，起到耐磨、減摩作用，大大改善摩擦副的接觸條件，提高機械零件的服役壽命。并且無毒，屬于環(huán)境友好材料，制備工藝簡單，表面修飾工藝操作方便，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用。
文檔編號C10M125/00GK101402895SQ20081001323
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者于志偉, 劉世永, 張會臣, 亮 王, 許曉磊, 高玉周 申請人:大連海事大學(xué)