[發(fā)明專利]一種提升發(fā)動機生物質(zhì)燃油碳煙顆粒潤滑功效的摩擦催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410090785.6
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103865610A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡獻國;唐卡;胡恩柱;劉天霞;張斌
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: C10M125/18
• 分類號: C10M125/18;C10M125/10;C10N30/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提升發(fā)動機生物質(zhì)燃油碳煙顆粒潤滑功效的摩擦催化劑。利用微米級或納米級的無機氟化物或稀土元素化合物，組成顆粒復合物，利用顆粒的摩擦催化功效，提升干摩擦條件下的顆粒潤滑功效，降低和抑制發(fā)動機摩擦部件的磨損，節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染。

背景技術(shù)

眾所周知，發(fā)動機摩擦副的機械潤滑系統(tǒng)中常用的潤滑劑是流體潤滑劑即是潤滑油和潤滑脂。在苛刻的潤滑條件下，潤滑油和潤滑脂的功能已經(jīng)失效，此時，顆粒潤滑功能凸顯出來。但顆粒的存在對摩擦學體系的潤滑特性存在負面的影響。比如：在發(fā)動機工作時，磨粒不斷產(chǎn)生，當這些磨粒進入機械潤滑體系時，勢必會加劇滑動部件的磨損。同時，隨著新材料的不斷開發(fā)與利用，在使用過程中所產(chǎn)生的磨粒有的起到潤滑功效，有的起到加劇磨損的效果，新材料顆粒的組成與結(jié)構(gòu)是決定顆粒潤滑功效的關(guān)鍵技術(shù)。總之，顆粒潤滑是目前國內(nèi)外學者研究的焦點，如何提升顆粒潤滑功效，抑制其磨損作用是其研究的關(guān)鍵技術(shù)所在。

國內(nèi)外，對顆粒潤滑的研究已經(jīng)大量報道。王偉等人使用不同顆粒大小的石墨、二硫化鉬和砂石為顆粒物進行顆粒潤滑實驗，對摩擦副表面進行觀察，總結(jié)出顆粒潤滑過程中，摩擦表面的損傷機制(Wear,297,(2013):841-848)。Higgs等人對MoS₂和WS₂顆粒物高溫摩擦學性能進行了考察，發(fā)現(xiàn)其固體潤滑效果很好(Journal?of?Tribology,121,(1999):625-630)。盡管顆粒潤滑的研究已經(jīng)較多，但是，對于如何進一步提升顆粒的干摩擦潤滑功效的報道較少，特別是發(fā)動機燃油產(chǎn)生的大量碳煙進入潤滑系統(tǒng)，如何避免碳煙顆粒引起磨損失效，延長發(fā)動機使用壽命，尚待進一步研究。本專利旨在解決發(fā)動機燃油碳煙顆粒磨損或改變顆粒潤滑功效，節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種提升發(fā)動機生物質(zhì)燃油碳煙顆粒潤滑功效的摩擦催化劑。該發(fā)明旨在利用起摩擦催化功能的微米級或納米級的無機氟化物或稀土元素化合物，組成摩擦顆粒復合物，利用其摩擦催化的功能，提升顆粒潤滑功效，降低和抑制發(fā)動機摩擦副部件的磨損。

一種提升發(fā)動機生物質(zhì)燃油碳煙顆粒潤滑功效的摩擦催化劑，其特征在于：所述的摩擦催化劑為微米級或納米級的無機氟化物或稀土元素化合物；所述的無機氟化物優(yōu)先選擇三氟化鐵(FeF₃)或三氟化鈦(TiF₃)；所述的稀土元素化合物優(yōu)先選擇氟化鑭（LaF₃）或氧化鑭（La₂O₃）。

所述的無機氟化物和生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物的質(zhì)量比為1:50-1000。

所述的稀土元素化合物和生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物的質(zhì)量比為1:50-1000。

將制備好的實驗材料稱重，在研缽中充分的研磨使其混合均勻，在烘箱中80-120℃烘干30-60分鐘，待用。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明利用微米級或納米級的無機氟化物或稀土元素化合物，組成顆粒復合物，利用顆粒的摩擦催化功效，提升干摩擦條件下的顆粒潤滑功效，可以有效降低和抑制生物質(zhì)油碳煙顆粒對發(fā)動機摩擦部件的磨損，延長其使用壽命，節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染，且該方法簡單易行。

具體實施方式

本發(fā)明期望通過實施例進行更加詳細的描述，但是，實施例僅僅是實例，并不影響和限制本發(fā)明的范圍。通過以下實施例對本發(fā)明的成果進行測定。

實施例1

在電子天平（0.01g）上稱出生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物1.0g，放入研缽中，再向其中加入0.01g納米三氟化鐵，充分研磨使其混合均勻，在烘箱中100℃烘干30分鐘，待用。

實施例2

在電子天平（0.01g）上稱出生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物1.5g，放入研缽中，再向其中加入0.03g納米三氟化鈦，充分研磨使其混合均勻，在烘箱中100℃烘干30分鐘，待用。

實施例3

在電子天平（0.01g）上稱出生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物1.0g，放入研缽中，再向其中加入0.01g納米氟化鑭，充分研磨使其混合均勻，在烘箱中100℃烘干30分鐘，待用。

實施例4

在電子天平（0.01g）上稱出生物質(zhì)燃油碳煙顆粒物1.5g，放入研缽中，再向其中加入0.03g納米氧化鑭，充分研磨使其混合均勻，在烘箱中100℃烘干30分鐘，待用。

按照上述的案例1-4，在多功能往復試驗機上進行顆粒潤滑實驗，結(jié)果如下：

a:不含摩擦催化劑，純的生物質(zhì)碳煙b:含有摩擦催化劑（實例1、2中含有無機氟化物；實例3、4中含有稀土元素化合物）根據(jù)以上的實驗結(jié)果，表明顆粒潤滑下，加入適量的無機氟化物或稀土元素化合物可以有效降低生物質(zhì)油碳煙顆粒對灰口鑄鐵和球墨鑄鐵對磨時所引起的磨損。