[發明專利]一種氮化鋁和銅混合納米潤滑脂添加劑及其應用

有效

• 申請號: 201410275866.3
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104031717A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 鮑天驕;張桐;王智勇;劉鵬瑞;肖圣榮
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C10M125/20
• 分類號: C10M125/20;C10M169/06;C10N30/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明屬于潤滑技術領域，涉及一種氮化鋁和銅混合納米潤滑脂添加劑的制備及應用。

背景技術

隨著現代工業的飛速發展，各種機械設備的運轉效率逐漸提高，對軸承的使用壽命、可靠性的要求也日益嚴格。近年來，國內外許多軸承設計者和制造專家都把潤滑材料認為是影響軸承壽命的關鍵之一。據統計，滾動軸承的損壞約百分之三十是由潤滑不良引起的，這說明潤滑劑對軸承達到最大壽命、縮短機械停頓時間和提高設備作業率起到重要作用。軸承用潤滑劑主要為潤滑脂，提高潤滑脂產品的質量可以提高軸承壽命2-5倍。潤滑添加劑在很大程度上決定了潤滑脂的使用性能，發展具有良好性能的潤滑添加劑是摩擦學領域的重要前沿課題。

材料的潤滑失效是由過量磨損、高溫積聚等因素引起的。長期累積的磨損導致部件表面平整度降低，導致摩擦系數急劇增加，直至失效。具有自修復功能的潤滑添加劑是改善材料磨損失效的一種理想的方式。摩擦過程產生的摩擦熱會導致長時間高溫積聚，導致潤滑脂中基礎油大量揮發、稠化劑結構破壞、潤滑脂發生氧化，直至失效。摩擦表面溫度降低可減少潤滑油的氧化，對延長潤滑油使用壽命和延長發動機的服役壽命具有積極作用，具有高導熱系數、低摩擦系數的潤滑添加劑能夠有效降低摩擦表面溫度，延長潤滑材料使用壽命。

納米粒子有比表面積大、高擴散性、易燒結性、熔點降低等特性，以納米粒子潤滑添加劑為基礎制備的新型潤滑材料應用于摩擦系統中能明顯提高基礎油的摩擦學性能，具有很好的開發應用前景，已成為潤滑技術的一個重要發展方向。納米軟金屬顆粒添加劑是研究的熱點之一，納米軟金屬不僅具有極壓抗磨性能，而且具有修復效果，能夠在摩擦的過程中實現磨損表面的自修復。大量研究發現含納米銅的減摩修復添加劑具有優良的減摩抗磨性能，對金屬磨損有修復作用。多種納米微粒作為添加劑都可以提高基礎油脂的抗磨減摩性能和承載能力，然而，目前對混合納米微粒作為潤滑添加劑的研究報道比較少。

國家專利《一種金屬/陶瓷納米復合自修復添加劑》(公開號：CN1765803)報道了金屬納米粉末和納米級天然礦石粉作為主要成分，輔加清凈分散劑、催化劑、抗氧劑、溶劑等材料，添加到潤滑油、潤滑脂或超聲介質中，在金屬摩擦副表面快速形成高硬度冶金結合自修復保護層，從而改善潤滑性能。

國家專利《一種組合納米無機潤滑油添加劑及其制備和應用》(公開號：CN101126047)報道了將納米氧化鎂、納米二氧化硅、納米氧化鋁按照一定比例進行混合，添加到無機潤滑油中，使得該潤滑油比普通潤滑油的摩擦系數降低85％～90％，抗磨性能增加10.5％～35％。

國家專利《一種混合納米潤滑脂添加劑及其應用》(公開號CN102492523)報道了將納米氧化鋁、納米銅、納米鋁粉混合，添加后潤滑脂摩擦系數降低42％～79％，抗極壓性能增加36.8％～47.4％。

以上專利中潤滑脂添加劑中采用導熱率較低的無機氧化物，容易造成潤滑脂高溫積聚從而導致潤滑脂中基礎油大量揮發、稠化劑結構破壞等不良后果。

發明內容

本發明的目的是提供一種不僅能夠提高基礎脂的減摩抗磨性能，而且能夠提高潤滑脂的導熱性能，修復摩擦副表面的磨損，大大延長潤滑脂的使用壽命。

本發明解決問題的技術方案是：

所述的添加劑由如下組分組成，各組分的質量百分比如下：

AlN粉末20～50％

Cu粉末50～80％

AlN粉末、Cu粉末的粒度范圍為50～200nm，使用時，將添加劑加入基礎潤滑脂。

所述的基礎潤滑脂為聚脲基潤滑脂。

所述的添加劑加入基礎潤滑脂的方法是，按比例稱取納米AlN粉體、Cu粉體并混合，將獲得的混合納米粉體加入到基礎潤滑脂中，將獲得的加入混合納米粉的潤滑脂在三輥研磨機上擠壓2～3次，即得到復合納米潤滑脂。