[發明專利]一種在線修復型潤滑脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211304292.9
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115851339A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 張偉;于鶴龍;幺新;尹艷麗;宋占永;王紅美;周新遠;史佩京;魏敏;吉小超
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院;河北京津冀再制造產業技術研究有限公司
• 主分類號: C10M169/00
• 分類號: C10M169/00;C10N50/10;C10N30/04;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 黃明光

本發明屬于潤滑脂制備與機械表面效應技術領域，具體涉及一種在線修復型潤滑脂及其制備方法和應用。本發明中層狀硅酸鹽礦物納米纖維與零件磨損表面的金屬發生摩擦化學反應，形成由金屬氧化物、石墨、氧化鋁和氧化硅陶瓷構成的高硬度的摩擦表面修復層，實現零件運行過程中金屬摩擦表面早期微損傷的在線自修復。銦錫合金包覆的聚四氟乙烯納米微球在低載荷條件下起到類似球軸承的滾珠作用，降低摩擦，減少磨損。修復促進劑在摩擦過程中，促進硅酸鹽礦物納米纖維在摩擦表面的吸附、晶體結構解理斷裂及與金屬發生摩擦化學反應，加快摩擦表面高硬度修復層的形成與保持，提高高速、重載、高風沙或高低溫的極端苛刻工況下機械零件的使用壽命和運行可靠性。

技術領域

本發明屬于潤滑脂制備與機械表面效應技術領域，具體涉及一種在線修復型潤滑脂及其制備方法和應用。

背景技術

摩擦磨損是造成機械設備失效和資源消耗加快的主要原因之一。隨著現代工業的發展，機械設備日趨精密化和復雜化，其運行服役條件日益苛刻。高速、重載、腐蝕和高風沙等苛刻工況下的設備動力和傳動系統的關鍵零件磨損失效，已成為制約設備安全可靠性和使用壽命的主要難題。例如，在西北山地高原高風沙地區，戶外機械設備潤滑脂的含沙量達到90mg/kg，是平原地區的3倍以上，動力和傳動系統關鍵零部件摩擦副配合面在砂粒作用下發生快速磨損，導致使用壽命只有平原地區的1/3～1/2。

潤滑脂作為潤滑劑的重要組成部分，是確保機械設備持續保持可靠性和良好服役性能的重要潤滑材料。因此，潤滑脂不僅需要滿足一般的機械潤滑要求，還要具有良好的極壓、抗磨和密封性能。目前市售的各類潤滑脂大多功能單一，特別是重載、高速、高風沙和高低溫等工況下的抗磨減摩性能有待進一步提高，而且不具備磨損的自修復功能，極易在極端苛刻條件下引起零件磨損失效，造成機械設備可靠性降低，甚至引發嚴重事故。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種在線修復型潤滑脂及其制備方法和應用，本發明提供的在線修復型潤滑脂在極端苛刻工況下具有優異的減摩抗磨性能，且可實現零件運行過程中金屬摩擦表面早期微損傷的在線自修復。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種在線修復型潤滑脂，包括以下質量百分含量的組分：層狀硅酸鹽礦物納米纖維10～20％，含銦錫合金包覆的聚四氟乙烯納米微球的合成基礎油35～55％，修復促進劑2～5％，表面活性劑2～5％和余量合成基礎油。

優選的，所述層狀硅酸鹽礦物納米纖維的制備方法包括以下步驟：

將層狀硅酸鹽礦粉、酸溶液和鹽溶液混合，進行酸活化處理，得到表面酸活化處理的層狀硅酸鹽礦物納米纖維；

將所述表面酸活化處理的層狀硅酸鹽礦物納米纖維進行熱處理，得到層狀硅酸鹽礦物納米纖維。

優選的，所述層狀硅酸鹽礦粉包括凹凸棒石；所述層狀硅酸鹽礦粉的平均粒徑≤3μm；所述酸溶液包括鹽酸溶液；所述鹽溶液包括氯化鈉溶液；所述酸溶液中酸的質量濃度為5～15％；所述鹽溶液中鹽的濃度為1～3mol/L；所述酸溶液和鹽溶液的體積比為1:1；所述層狀硅酸鹽礦粉的質量與酸溶液和鹽溶液的混合液的體積之比為1g:(1～20)mL。

優選的，所述熱處理的溫度為300～600℃，保溫時間為3～5h。

優選的，所述含銦錫合金包覆的聚四氟乙烯納米微球的基礎油的制備方法，包括以下步驟：

將銦錫合金粉、納米聚四氟乙烯顆粒和基礎油混合，進行復合，得到含銦錫合金包覆的聚四氟乙烯復合顆粒的基礎油；

將所述含銦錫合金包覆的聚四氟乙烯復合顆粒的基礎油和油酸混合，進行改性，得到含銦錫合金包覆的聚四氟乙烯納米微球的基礎油。