[發(fā)明專利]一種金屬液基極端高溫液壓傳動介質及其制備方法與應用

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• 申請日: 2023-04-07
• 公開（公告）號: CN116640615A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 蔣佳駿;吳張永;蔡昌禮;朱家軍;朱啟晨;王志強;李翔
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;F15B21/06;C10N40/08;C10N30/06;C10N30/08;C10N30/12;C10N30/00
• 代理公司: 北京譜帆知識產權代理有限公司 11944
• 代理人: 曲永芳

1.一種金屬液基極端高溫液壓傳動介質，其特征在于，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質包括金屬液態(tài)基液和二元混合納米顆粒，所述二元混合納米顆粒包括所述納米陶瓷顆粒和所述低維納米添加劑，所述納米陶瓷顆粒嵌于所述低維納米添加劑的片層與片層之間；

所述二元混合納米顆粒均勻的分散在所述金屬液態(tài)基液中。

2.根據權利要求1所述的金屬液基極端高溫液壓傳動介質，其特征在于，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質包括以下體積比的原料：金屬液態(tài)基液：納米陶瓷顆粒：低維納米添加劑＝(80～95):(5～20):(5～20)；

所述納米陶瓷顆粒與所述低維納米添加劑的體積比為(1～2):1。

3.根據權利要求1所述的金屬液基極端高溫液壓傳動介質，其特征在于，所述二元混合納米顆粒外包覆金屬液態(tài)基液與空氣反應產生的納米金屬氧化層，包覆納米金屬氧化層的所述二元混合納米顆粒均勻分布在所述金屬液態(tài)基液中；

和/或，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質的密度為4～8g/cm³，黏度為20～150mPa·s；

和/或，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質的熱導率為20.9W/mK以上；

和/或，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質的電導率在2.2*10⁶μS/cm以上。

4.根據權利要求1所述的金屬液基極端高溫液壓傳動介質，其特征在于，所述金屬液態(tài)基液為鎵與選自銦、錫、鋅、鋁、鎂、鉍中的至少一種金屬組成的鎵合金；優(yōu)選的，所述金屬液態(tài)基液的熔點＜30℃；更優(yōu)選的，所述金屬液態(tài)基液為Ga-Al合金、Ga-Mg合金、或Ga-Al-Mg合金；

和/或，所述納米陶瓷顆粒為球形結構，所述納米陶瓷顆粒為球的粒徑為1～100nm；

和/或，所述納米陶瓷顆粒為SiO₂、SiC、Si₃N₄中的一種或多種；

和/或，所述低維納米添加劑為片層厚度0.5～3.0nm、直徑0.1～5μm的少層石墨烯，和/或，片層厚度0.5～1.2nm、直徑100～500nm的納米單層石墨烯。

5.根據權利要求1-4任一項所述的金屬液基極端高溫液壓傳動介質，其特征在于，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為1300℃以下；

優(yōu)選的，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為30℃～1300℃；

更選的，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為30℃～700℃，和/或，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為700℃～1300℃；

進一步優(yōu)選的，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為30℃～400℃，和/或，所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質適用的液壓傳動溫度為400℃～700℃。

6.一種金屬液基極端高溫液壓傳動介質的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將納米陶瓷顆粒和低維納米添加劑按照(1-2):1的比例混合，以體積分數0.5％-5％加入溶劑中，在45℃～60℃溫度下攪拌、超聲，所述納米陶瓷顆粒充分的嵌于所述低維納米添加劑的片層與片層之間，得到分散穩(wěn)定的二元混合納米溶液；

將所述二元混合納米溶液干燥，得到均勻的混合納米顆粒；

含氧氣氛下，所述金屬液態(tài)基液表面被氧化，得到納米金屬氧化層，將所述二元混合納米顆粒加入到所述金屬液態(tài)基液中，在80℃溫度下恒溫攪拌，所述納米金屬氧化層與所述二元混合納米顆粒浸潤、包覆，得到溶液A；

向所述溶液A中，倒入稀鹽酸，恒溫攪拌、超聲，使得被浸潤、包覆的所述二元混合納米顆粒在金屬液態(tài)基液中均勻分散，得到溶液B；

將未被浸潤、包覆的二元混合納米顆粒析出、去除，得到所述金屬液基極端高溫液壓傳動介質。