專利名稱：金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑的制作方法
金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械裝備在使用運(yùn)行中不解體的情況下自行修復(fù)摩擦磨損表面和保護(hù)摩擦表面的組合物。
背景技術(shù)：
摩擦造成的發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)械裝備磨損損失和油品(其中包括燃油、潤滑油)的消耗是驚人的，工業(yè)能源中約三成是以各種形式消耗在摩擦中。就發(fā)動(dòng)機(jī)而言摩擦可消耗掉總功率的15-20%，且因零部件的磨損大大降低了其使用壽命。對(duì)絕大部分機(jī)械裝備而說，減少機(jī)械表面的摩擦和減少零部件的磨損，而在潤滑油中使用添加劑可以用來增強(qiáng)或補(bǔ)充潤滑油的功效，但不能從根本上解決零部件的磨損問題，更不能自行修復(fù)磨損表面。目前固體潤滑劑已在許多機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用，可在多種工況下如高溫、高負(fù)荷、超低溫、超高真空、強(qiáng)氧化或強(qiáng)輔射等環(huán)境條件下有效的潤滑，但都不能在運(yùn)行中自行修復(fù)磨損面和保護(hù)摩擦表面而不受磨損。其基本原料可分為軟金屬類，金屬化合物類，無機(jī)物類和有機(jī)物類。1、軟金屬固體潤滑劑，如鉛、錫、鋅、錮、金、銀等，在輔射、真空、高低溫和重載等條件下具有良好的潤滑效果，可以充當(dāng)固體潤滑劑。通常將軟金屬粉末制成合金材料，或用電鍍等方法將其涂覆于摩擦表面，形成固體潤滑膜。2、金屬化合物類固體潤滑劑，如金屬的氧化物、鹵化物、硫化物、硒化物、磷酸鹽、
硫酸鹽等。3、無機(jī)物類固體潤滑劑，如石墨、氟化石墨等具有層狀晶體結(jié)構(gòu)，剪切強(qiáng)度很小。 當(dāng)它與摩擦表面接觸后便有較強(qiáng)的粘著力，并能防止對(duì)偶材料直接接觸?；⒃颇傅入m然潤滑性能較差，但電絕緣性能良好，能在特殊工況下充當(dāng)固體潤滑劑。4、有機(jī)物類固體潤滑劑，如蠟、固體脂肪酸和醇等，再如熱塑性樹脂和熱固性樹脂也可充當(dāng)固體潤滑劑，在一定溫度下有降低摩擦系數(shù)的能力。本發(fā)明金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑是由納米微粒多元金屬和納米微粒多元礦物，以硼酸脂為載體添加到潤滑油中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械裝備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中自修復(fù)成膜(膜層為鐵基硅酸鹽——金屬陶瓷，實(shí)驗(yàn)表面該表面膜層其耐摩程度是鋼的十倍)。隨著摩擦系數(shù)的降低， 至摩擦系數(shù)近平恒時(shí)鐵基硅酸鹽金屬陶瓷層停止增長，自修復(fù)過程結(jié)束。其機(jī)理是該發(fā)明自修復(fù)保護(hù)劑中的有效成分在載荷條件下，摩擦表面在摩擦磨損過程中納米微粒材料與摩擦表面上的鐵基金屬發(fā)生熱化學(xué)和化學(xué)置換反應(yīng)，生成光潔度極高且耐摩的金屬陶瓷層摩擦系數(shù)近于零。本發(fā)明金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑使用后比上述潤滑產(chǎn)品能有效降低油耗5-15%，增加動(dòng)力10-20%，減少尾排40%以上，燥音減10-20分貝，處長使用壽合一倍以上。本發(fā)明金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑組成成分及重量份數(shù)SiO2 :1-41 份Al2O3 0. 1-1 份
Fii2O3 :1-10 份FeO :1-6 份MgO :1-38 份CaO :0.1-4 份B :1-10 份脂添加至100%實(shí)驗(yàn)對(duì)比實(shí)例1 以上汽S0R7160ES為例，新車出廠說明90km/小時(shí)等速最佳經(jīng)濟(jì)油耗是 6. 9L/100km，該車型行駛12萬KM后使用本發(fā)明金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑再行駛一個(gè)換油周期后，等速90km/小時(shí)或高速110-120km/小時(shí)，其油耗為5. 8L/100km,使用后較前節(jié)油 15. 9%。實(shí)例2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)雙怠速排放①600r/min排放污染物凈化率使用前100%使用后C0降低5. 6% ；HC降低70%②2000r/min排放污染物凈化率使用前100%使用后=CO降低27% ；HC降低89. 2%③CA4GE發(fā)動(dòng)機(jī)怠速排放使用前100%使用后=CO降低 58. 5% ；HC 降低 17. 8%.
權(quán)利要求
1. 一種金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑，其特征在于一、組成材料及重量份數(shù)； SiO2 :1-41 份Al2O3 0. 1-1 份 Fe2O3 :1-10 份 FeO :1-6 份 MgO 1-38 份 CaO 0. 1-4 份 B 1-10 份脂1-100份二、納米及材料在重載條件下通過熱化學(xué)和化學(xué)置換反應(yīng)自動(dòng)生成鐵基硅酸鹽金屬陶瓷修復(fù)保護(hù)層。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種金屬磨損自修復(fù)保護(hù)劑。主要解決了現(xiàn)有機(jī)械裝備運(yùn)行中零部件磨損后增加能耗和污染排放的問題。本發(fā)明利用納米多元金屬和納米多元礦物通過重載熱化學(xué)和化學(xué)置換反應(yīng)成膜原理，有效的解決了機(jī)械裝備在運(yùn)行中不解體自動(dòng)修復(fù)磨損機(jī)件表面且持久耐摩這一世界性課題。自修復(fù)、節(jié)能、減排是本發(fā)明的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10M141/12GK102465049SQ20111019783
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者劉永斌 申請(qǐng)人:劉永斌