[發明專利]一種二硫化鉬和二硫化鎢混合納米潤滑油添加劑及其應用

在審

• 申請號: 202011082448.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112143541A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 周里群;黃子懿;余鑫;李玉平
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C10M125/22
• 分類號: C10M125/22;C10M169/04;C10N40/02;C10N30/06;C10N30/08
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本發明涉及一種二硫化鉬和二硫化鎢混合納米潤滑油添加劑的制備及其應用，屬于潤滑技術領域。本發明公開的納米潤滑油添加劑由納米MOS₂及納米WS₂混合組成，MOS₂粉末、WS₂粉末的粒度范圍為60～80nm。將所獲得的納米添加劑添加到基礎潤滑油中不僅能提高基礎潤滑油本身的抗磨減摩性能,而且能作用在摩擦副表面,改善摩擦副表面的粗糙度,修復表面的磨痕,從而減少摩擦副的磨損量,有效保證摩擦副的精度，延長刀具的使用壽命。試驗數據顯示與未添加本發明專利所述添加劑的潤滑油相比，添加本發明專利所述添加劑的潤滑油的摩擦系數降低33％～17％。

技術領域

本發明涉及一種混合納米潤滑油添加劑及其應用，屬于潤滑技術領域。

背景技術

摩擦是加工過程中普遍存在的現象。在機械加工行業每年因為摩擦磨損導致的機械設備零部件損壞造成了巨大的經濟損失，為了減少摩擦磨損造成的損失，世界各國都在研究相關的潤滑劑及潤滑技術。潤滑油廣泛應用于降低產品加工過程中的摩擦磨損上，在加工表面提供潤滑膜，最大限度減小摩擦、加快散熱，是提高能量利用率的重要方法。潤滑油很大程度上決定了潤滑油的使用性能，而潤滑油的改進離不開添加劑的研究開發。

隨著納米科技的不斷發展，納米材料因其優異的物理化學特性，使得納米微粒在摩擦學領域中的應用越來越廣。納米粒子具有小尺寸效應、表面與界面效應、低流動速度等。當納米顆粒分散于潤滑油，進入摩擦副后，變滑動摩擦為滾動摩擦，即起到“類滾珠”的作用，提高潤滑油的抗磨減磨性能。此外，由于納米顆粒粒徑小，表面活性高，能在工件表面形成吸附膜，能隨著溫度的升高滲透至材料中填充工件表面磨痕，從而達到修復表面的效果。系列研究表明，納米粒子在高溫、低溫、干燥和極壓條件下都表現出優于傳統添加劑的抗磨、減磨性能。

近年來，納米粒子潤滑添加劑作為摩擦學領域的重要前沿課題，國內外研究人員將納米技術和潤滑技術相結合起來，研制出一系列表現良好的抗磨減磨和自修復的性能的納米添加劑材料。目前，納米潤滑材料主要有無機納米單質、納米氧化物和納米氫氧化物、納米硫化物、納米硼化物、納米稀土化合物等。納米硫化物主要包括MOS₂、WS₂、Ag₂S、CuS等。有人研究了WS₂、MOS₂和石墨三種納米添加劑的摩擦學性能，發現三種納米添加劑皆可顯著改善潤滑油抗磨損性能，減輕磨損表面的損傷情況，在高溫下納米WS₂的自修復效果明顯，這與納米粒子表面吸附能力和耐高溫性能有很大關系。多種納米微粒作為添加劑都可以提高基礎油的抗磨減磨性能和承載能力，然而，目前對混合納米材料作為潤滑油添加劑的研究報道比較少。

1.國家專利《一種硅酸鎂/碳復合納米潤滑劑的制備方法》(公開號CN108219895)報道了將納米硅酸鎂和納米碳按一定比例添加到潤滑油中，能顯著降低潤滑油摩擦系數，減小磨損，大幅度提高潤滑油潤滑能力和效能，此外納米粒子在摩擦副生成的附著膜能修復金屬表面的損傷部位，防止磨損。

2.國家專利《一種氮化鋁和銅混合納米潤滑脂添加劑及其應用》(公開號CN104031717)報道了將納米氮化鋁和納米銅作為主要成分添加到聚脲基潤滑脂中，使得該潤滑脂的摩擦系數降低23.6％～15.8％，耐磨壽命延長6～7倍。

3.國家專利《一種四氧化三鐵/二硫化鎢納米復合潤滑劑及其制備方法》(公開號CN105802699)報道了將納米四氧化三鐵、納米二硫化鎢添加到潤滑劑中，所得潤滑液具有優異的潤滑性能，且有效地延長了潤滑時間。

國家專利《一種銅-石墨-二硫化鎢納米管自潤滑復合材料及其制備方法》(公開號CN103045971)報道了由二硫化鎢納米管及石墨增強的銅基潤滑材料復合材料機械強度高、摩擦磨損性能優異且環境適應性好。

以上發明研究中沒有針對將MOS₂和WS₂混合納米粒子作為潤滑添加劑添加到基礎潤滑油中進行研究。