CN101117606B - 用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备 - Google Patents

用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备 Download PDF

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Abstract

本发明用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性微粒粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，磁流体的基液为疏水润滑油，然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，在不改变现有轴承结构的基础上，在轴承的内腔中填充有处于磁场当中的疏水磁性润滑脂，使润滑脂在磁场力的作用下，能抵抗外界水的冲刷，保留在轴承内不外流。用疏水且具有磁性的润滑脂替代现行的一般通用润滑油，从而保障了滚动或滑动轴承的润滑，大大延长了轴承的使用寿命。其造价成本低廉，效果好，具有广泛的实用性。

Description

用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备
本申请为“疏水磁性润滑的轴承及其疏水磁性润滑脂的制备”申请的分案申请，其申请日为：2006.3.28；申请号为：200610039516.2。
技术领域
本发明涉及用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，尤其适用于露天机械、矿山机械、大型设备、轮船、石油钻机，及用于野外的武器装备的轴承润滑。
背景技术
轴承是机械设备中最常用的零部件，其使用量非常之大，由于轴承受到转速、温度及环境等方方面的影响，轴承中的润滑脂在外力作用下易流失，从而导致轴承的损坏，据统计，全国每年轴承的消耗量达上亿套。而轴承损坏的主要原因是从润滑的缺失引起，特别是在露天环境下工作或与水接触的机械中的轴承，如油田钻机、煤矿井下机车车轮等。这是因为润滑脂在水的冲刷下，会迅速变质、流失，造成轴承润滑的缺失，引起破坏。因此为提高轴承的使用寿命，研究一种用于轴承中的既能疏水又能抗水冲刷、且润滑状况不会被破坏的疏水磁性润滑脂是现场急待解决的一大难题。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种使用寿命长的用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备。
技术方案：本发明用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性微粒粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，磁流体的基液为疏水润滑油，然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，其制备过程如下：
(1)采用铁氧体Fe3O4为磁性粉体，基液为疏水润滑油的制备：首先将1M的硫酸铁和硫酸亚铁溶液按1∶1～1.5的质量比例混匀置于60～100℃的恒温水浴中，加入1∶0.8～1.5质量比例的6MNaOH溶液，搅拌恒温20～40分钟后，加入表面活性剂，继续搅拌恒温20～40分钟，冷却，过滤，烘干，然后将烘干产物与疏水润滑油混合均匀，即得到疏水润滑油基磁流体；
(2)采用锰锌铁氧体MnZnFe2O4为磁粉体，基液为疏水润滑油的制备：与Fe3O4的制备相同，只是将其中硫酸亚铁改为氯化锰(MnCl2)、氯化锌(ZnCl2)，其质量比例为：[Mn2+]∶[Zn2+]＝1∶1～1.5∶1。
所述软磁性微粒粉体还可采用铁合金粉体，或采用只要具有软磁性能的磁性材料；所述的疏水润滑油可采用烃类矿物油，或聚烯烃油，或酯类油，或氟油合成油；所述的稠化剂可采用皂基，或烃基，或有机和无机稠化剂；所述的表面活性剂可采用油酸，或亚油酸、脂肪酸，或脂肪酸脂及其盐，或聚乙二醇，或吐温，或司班。
技术效果：本发明用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，制备出疏水和具有磁性的润滑脂，在不改变现有轴承结构的基础上，改变轴承各部位的性能，使轴承形成一个闭合的磁路，在轴承内填充磁性润滑脂，使润滑脂在磁场力的作用下，能抵抗外界水的冲刷，保留在轴承内不外流。用疏水且具有磁性的润滑脂替代现行的一般通用润滑油，在具有磁路的滚动(或滑动)轴承中这种润滑脂会在磁场作用下不被冲刷走，从而保障了滚动或滑动轴承的润滑，大大延长了轴承的使用寿命。该轴承特别适用于露天机械、煤矿井下车轮等恶劣环境下的各种设备中，其造价成本低廉，可批量生产，磁性润滑脂的疏水效果好，投入和效果比达1∶100，在该技术领域内具有广泛的实用性。
具体实施方式
本发明用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备：
首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性微粒粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，软磁性微粒粉体还可以采用铁合金粉体，或只要具有软磁性能的磁性材料；磁流体的基液为疏水润滑油，疏水润滑油可采用烃类矿物油，或聚烯烃油，或酯类油，或氟油合成油；然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，稠化剂可采用皂基，或烃基，或有机和无机稠化剂，疏水润滑油基磁流体的制备过程如下：
如制备铁氧体Fe3O4为磁粉体，基液为疏水润滑油，首先将1M的硫酸铁和硫酸亚铁溶液按1∶1～1.5的质量比例(各50ml)混匀置于60～100℃的恒温水浴中恒温，加入1∶0.8～1.5质量比例的6MNaOH溶液75ml，搅拌恒温20～40分钟后，加入油酸表面活性剂10～25ml，继续搅拌恒温20～40分钟，冷却，过滤，烘干，表面活性剂还可采用亚油酸、脂肪酸，或脂肪酸脂及其盐，或聚乙二醇，或吐温，或司班，根据所选不同的表面活性剂种类，按其分子量的不同，调整表面活性剂的用量，用量范围可在5～50ml之间，分子量越大，用量越大。最后将烘干产物与疏水润滑油混合均匀，即得到疏水润滑油基磁流体，再在其中加入稠化剂、添加剂就可得疏水轴承用磁流体润滑脂。
如制备锰锌铁氧体(MnZnFe2O4)，用锰锌铁氧体MnZnFe2O4为磁粉体，基液为疏水润滑油，与Fe3O4的制备相同，只是将其中硫酸亚铁改为氯化锰(MnCl2)、氯化锌(ZnCl2)，其质量比例为：[Mn2+]∶[Zn2+]＝1∶1～1.5∶1。

Claims (4)

1.用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，其特征在于：首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体，磁流体的纳米粉体采用软磁性粉体Fe3O4(四氧化三铁)或锰锌铁氧体MnZnFe2O4，磁流体的基液为疏水润滑油，然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，其制备过程如下：
(1)采用铁氧体Fe3O4为磁性粉体，基液为疏水润滑油的制备：先将1M的硫酸铁和硫酸亚铁溶液按1∶1～1.5的质量比例混匀置于60～100℃的恒温水浴中，加入1∶0.8～1.5质量比例的6MNaOH溶液，搅拌恒温20～40分钟后，加入表面活性剂，继续搅拌恒温20～40分钟，冷却，过滤，烘干，然后将烘干产物与疏水润滑油混合均匀，即得到疏水润滑油基磁流体；
(2)采用锰锌铁氧体MnZnFe2O4为磁粉体，基液为疏水润滑油的制备：与Fe3O4的制备相同，只是将其中硫酸亚铁改为氯化锰(MnCl2)、氯化锌(ZnCl2)，其质量比例为：[Mn2+]∶[Zn2+]＝1∶1～1.5∶1。
2.根据权利要求1所述的用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，其特征在于：所述的疏水润滑油采用烃类矿物油，或聚烯烃油，或酯类油，或氟油合成油。
3.根据权利要求1所述的用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，其特征在于：所述的稠化剂采用皂基，或烃基，或有机和无机稠化剂。
4.根据权利要求1所述的用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备，其特征在于：所述的表面活性剂采用油酸，或亚油酸、脂肪酸，或脂肪酸脂及其盐，或聚乙二醇，或吐温，或司班。
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