[發明專利]自修復溶液、其制備及使用方法

有效

• 申請號: 201410465536.0
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN105419907B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 趙璽;陳龍寅;趙宏艷
• 申請（專利權）人: 北京賽復瑞孚科技發展有限公司
• 主分類號: C10M141/06
• 分類號: C10M141/06;C10M169/04;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍

本發明提供自修復溶液、其制備及使用方法。一種自修復溶液，其質量百分比含量組成為：2％～30％的納米凹凸棒石粉體，1％～30％的納米銅合金，0.5～5％的納米氧化鑭，0.5％～5％的油酸，1％～10％的分散劑以及50％～95％的基礎油，其中，所述分散劑是雙稀基丁二酰亞胺、單丁二酰亞胺以及多丁二酰亞胺中的一種，所述基礎油是合成酯類基礎油或礦物基礎油，并且所述納米凹凸棒石粉體是以天然凹凸棒石為原料并經過工業提純的，純度為75％以上。本發明的自修復溶液具有高的抗磨減摩性能，能夠大幅降低零件表面粗糙度、減少摩擦阻力，從而達到節能降耗以及延長設備使用壽命的目的。

技術領域

本發明涉及自修復溶液，具體地，涉及一種應用于油潤滑條件下的金屬零部件以降低金屬零部件的磨擦表面磨損的自修復溶液、其制備及使用方法。

背景技術

隨著現代工業的發展，機械設備的設計運行條件越來越苛刻，使用性能要求越來越高。這些裝備在使用過程中都存在大量的摩擦、磨損失效等技術難題，磨損失效已成為制約裝備安全性、可靠性、使用壽命的技術瓶頸之一。

磨損一般起始于早期的輕度表面微損傷，而后發展成為嚴重的表面損傷。因此，避免早期磨損表面的輕微磨損或防止輕度微損傷轉變為嚴重的表面損傷，是解決磨損的重要途徑之一。

目前，減少摩擦磨損，除合理的摩擦學設計外，還可通過以下幾種途徑來實現。一種途徑是通過合理的成分設計和成形工藝優化，制備新型減摩抗磨材料，例如，通過添加SiC或TiC等硬質顆粒制備鐵、鋁或樹脂基復合材料，增強減摩抗磨性能。另一種途徑是借助先進的表面技術，改善摩擦副的表面狀態或性能。如采用滲碳、滲氮或離子注入等方法在摩擦副表面制備功能涂層，提高其減摩抗磨性能。還有一種途徑是通過合理的改善潤滑條件來降低摩擦磨損。除潤滑介質自身的優化設計外，將微納米顆粒作為添加劑添加至潤滑劑中，通過復雜的理化作用，在摩擦界面形成具有減摩抗磨功能的邊界潤滑膜或保護層，從而實現減摩抗磨及自修復功能。

微納米自修復技術是指在不停機、不解體狀況下，以潤滑介質為載體將納米材料輸送到摩擦副表面，并通過機械摩擦作用、摩擦-化學作用、摩擦-電化學作用等，使納米材料在磨損表面沉積、結晶、滲透、鋪展成膜，從而對摩擦損傷進行一定程度的填補和修復，以補償所產生的磨損。通過磨損和修復的動態平衡，使微納米材料與摩擦副材料、潤滑油之間產生復雜的物質交換和能量交換。甚至在零部件磨損表面原位生成一層具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫或超潤滑等特點的保護層，從而實現磨損表面的動態自修復。

近年來隨著微納米粉體材料制備技術和表面改性技術發展，新型微納米粉體材料不斷出現。目前開發的微納米自修復材料主要包括微納米單質粉體、硫屬化合物、氫氧化物、氧化物、稀土化合物、硼酸鹽、蛇紋石等自修復材料。

目前上述納米自修復材料主要采用化學合成或超微粉碎的方法制備，利用按現有技術制得的納米自修復材料的優點是粒度可控、表面活性高，但將其制成添加劑加入潤滑介質(例如潤滑油)中后存在如下的缺點：一方面是，微納米材料在潤滑介質中的分散穩定性較差，導致微納米材料易于團聚沉淀，從而失去減摩自修復功能，甚至還會引起嚴重的磨粒磨損；另一方面，微納米自修復材料的制備工藝復雜、成本昂貴，導致利用該微納米自修復材料制備的自修復溶液成本昂貴，難以大規模推廣應用。

鑒于這種情況，在微納米自修復技術領域，存在對具有高的抗磨減摩性能、并且所添加的納米自修復材料具有良好的分散穩定性且制備方法簡單的自修復溶液的需求。

發明內容

鑒于現有技術中的上述問題，開發了本發明。本發明的目的在于提供一種制備方法簡單、所添加的納米自修復材料具有良好分散穩定性且成本低廉的自修復溶液，該自修復溶液具有高的抗磨減摩性能、能夠實現機械金屬零部件摩擦表面微損傷的動態自修復、降低摩擦表面粗糙度、減少設備工作能耗的抗磨減摩。