[發明專利]一種納米微粒潤滑劑、其制備方法及在超聲潤滑技術中的應用

無效

• 申請號: 201310242976.5
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103275797A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 喬玉林;臧艷;趙海朝;楊善林;崔慶生
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院;北京戎魯機械產品再制造技術有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;B06B1/02;C10N30/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

技術領域

本發明涉及一種納米微粒潤滑劑、其制備方法及在超聲潤滑技術中的應用，屬于液體潤滑領域。

背景技術

摩擦是自然界中普遍存在的現象，物質的存在及運動離不開摩擦。摩擦的負面影響嚴重制約能源利用率，影響生產效率的提高、帶來安全隱患和環境污染等。資料統計，摩擦引起的能源消耗大于30％，70％以上的設備故障來源于磨損引起的零部件失效。如汽車發動機，其摩擦損失占總功率的20％，活塞式航空發動機的摩擦損失約為總功率的9％，紡織機的摩擦損失約占總功率的85％。隨著機械向重負荷高強度方向發展，摩擦帶來的負面影響還會逐年增加。

潤滑是減少材料摩擦磨損最為有效的方法之一，其作用原理是利用潤滑劑來降低(或抑制)兩摩擦表面之間的摩擦力或其它形式的表面破壞作用。當在潤滑油中添加納米微粒時，可使潤滑油的減摩抗磨性能得到大幅提高。所以，納米微粒作為潤滑油添加劑的研究成為近年來國內外關注的熱點之一，其在高溫、高承載能力及環境友好方面顯示出的優異性能引人關注。如在液體石蠟油中加入納米銅后，其摩擦因數至少可降低18％，磨痕寬度至少可降低35％。

超聲振動減摩是一種特殊的減摩方法，其作用機制是利用超聲波在媒質中傳播時產生的特殊效應，如化學效應、力學效應、熱學效應等，這些特殊效應會改善相互運動的摩擦副接觸界面的潤滑狀態，從而使摩擦系數降低。納米微粒作為潤滑油添加劑具有優異的摩擦學性能，超聲振動也能有效地降低摩擦副間的摩擦系數，但納米微粒潤滑技術和超聲減摩技術往往是各自分離、單獨應用的。隨著機械設備摩擦運動件的環境工況不斷苛刻，目前單一的潤滑技術往往不足以完全適應摩擦運動件的工作環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的納米微粒潤滑劑，該納米微粒潤滑劑在超聲振動環境下，可以大幅度降低摩擦副之間的摩擦系數和磨損率。

本發明的另一目的在于提供一種所述納米微粒潤滑劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種所述納米微粒潤滑劑在超聲潤滑技術中的應用，利用超聲輔助納米微粒潤滑的方法來改善摩擦副表面的潤滑狀態，提高材料表面的摩擦性能，獲得新型的納米微粒超聲潤滑技術。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種納米微粒潤滑劑，它由基礎潤滑油、納米微粒、分散劑組成，各組分的重量配比為：基礎潤滑油85～95％、納米微粒0.1～1.2％、分散劑4～14.5％。

優選地，所述基礎潤滑油為液體石蠟、L-AN46機械油、150BS、500SN中的一種。

優選地，所述的納米微粒為納米SiO₂、納米Al₂O₃、納米Cu、納米Fe₃O₄、納米LaF₃中的一種或兩種納米微粒的混合物，納米微粒的直徑不大于80nm。

優選地，所述的兩種納米微粒的混合物為納米SiO₂與納米Al₂O₃的混合物，其重量比為1∶1～1∶3，或納米SiO₂與納米LaF₃的化合物，其重量比為1∶1～5∶1。

優選地，所述的分散劑為高堿值合成磺酸鈣分散劑T106、聚異丁烯單丁二酰亞胺無灰分散劑T151、聚異丁烯多烯基丁二酰亞胺分散劑T153、2，6-二叔丁基對甲酚抗氧化劑T501中一種或兩種以上。

一種所述納米微粒潤滑劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將基礎潤滑油與分散劑混合，超聲處理5.0～10min，獲得溶液A；

(2)將基礎潤滑油、納米微粒及分散劑混合，超聲處理5.0～10min后，在高速分散均質機上高速攪拌15min，使納米顆粒均勻分散在基礎潤滑油中，獲得溶液B；

(3)將溶液A和溶液B混合，超聲處理10min，在高能球磨機上研磨2～3h，即可獲得納米微粒潤滑劑。

一種所述納米微粒潤滑劑在潤滑技術中的應用，將納米微粒潤滑劑置于摩擦副之間，在超聲振動環境下，使納米微粒在摩擦副表面產生滾動作用，超聲振動的振動頻率為10KHz～38KHz。

本發明的優點在于：