CN102744414A - 一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，该方法在纳米润滑材料的制备方面，有效解决了现有的电爆法制备纳米金属粉体过程中的团聚问题，又从根本上排除了化学法制备纳米润滑材料中的衍生物和杂质问题,具体步骤为：通过包含高压放电系统、投丝系统、液体循环系统、真空系统、爆炸室等部件在内的装置，经过抽真空至-0.1MPa、充氩气至0.1-0.2MPa后，在7-13KV电压下实现对Φ0.2×（35～60）mm铜丝段的有效破碎并同时浸润到润滑油中，电爆过程中直接在纳米铜粉的表面生成改性薄膜，形成纳米润滑油。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及应用制备纳米润滑材料的技术领域，特别是应用到电爆炸法纳米铜润滑材料的制备技术。
背景技术
[0002] 纳米润滑添加剂材料，一般多用化学法制备，虽然粒度较小，但存在制品纯度低、衍生物多、一些杂质元素难以去除，影响纳米润滑材料在一些要求比较苛刻场合的使用。
在现有的物理法（如球磨法、气体蒸发法、溅射法、电爆法等）制备纳米材料方法中，其中电爆炸法制备纳米粉具有能量利用率高、工艺参数可调、粒度可控制、不污染环境，所制粉末粒度分布窄、纯度高、化学活性高等优点而被广泛地应用。但用电爆法或其它物理法制备成纳米材料后添加到润滑油中，纳米粉末的团聚问题突出，致使其无法用作润滑添加剂。
对于梁国军等人已发表的论文《纳米润滑材料的制备方法进展》来看，所述的纳米润滑材料制备方法，都是先制备好然后再添加到润滑油中，没有在制备的同时添加到润滑油中，不可避免纳米润滑材料在添加前的团聚问题，影响润滑油的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法。
本发明是一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，其步骤为：
（1）首先调整上、下电极的间距至30～60mm；
（2）向爆炸室内充油，油量能够保证形成完整的液滴流；
（3）关闭投丝系统对爆炸室抽真空，当真空度达到-0.1MPa时，关闭真空蝶阀，打开氩气阀门向爆炸室充氩气，当压力读数为0.1-0.2MPa时关闭氩气阀门、同时打开真空蝶阀抽真空;
（4）打开油路循环系统的齿轮泵，在爆炸室内形成液滴流；
（5）打开高压充放电系统，调整电压至7～13Kv，对脉冲电容器充电；
（6）最后打开投丝系统，向爆炸室内投铜丝段，铜丝段在上、下电极间的高压下，被汽化、膨胀、进而产生爆炸，在爆炸的同时直接浸润到液滴流里，在氩气和液体油的双重保护及冷却下，直接形成纳米润滑油。
本发明专利的有益效果是：所述的一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，能够解决现有的电爆炸法制备纳米金属粉体过程中的团聚问题，制备的纳米金属粉体分散性更好，扩大了纳米金属粉体的应用范围。
附图说明
图1是本发明专利的装置原理图，图2是电爆电压10KV、丝径为0.3mm下经表面修饰3个月自然沉淀后的纳米油照片，图3是电爆电压9KV、丝径为0.2mm下经经过表面修饰3个月自然沉淀后的纳米油照片，图4是铜纳米颗粒修饰的x衍射图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
如图1所示，本发明是一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，采用电爆法直接制备出用于润滑油的纳米铜粉，其步骤为：
（1）首先调整上、下电极间距至54mm；
（2）向爆炸室内充入1300ml润滑油，此油量能够保证形成完整的液滴流；
（3）关闭投丝系统对爆炸室抽真空，当真空度达到-0.1MPa时，关闭真空蝶阀，打开氩气阀门向爆炸室充氩气，当压力读数为0.2MPa时关闭氩气阀门、同时打开真空蝶阀抽真空;
（4）打开油路循环系统的齿轮泵，在爆炸室内形成完整的液滴流；
（5）打开高压充放电系统，调整电压至9Kv，对脉冲电容器充电；
（6）最后打开投丝系统，向爆炸室内投放Φ0.2mm×49mm的铜丝段，铜丝段在上、下电极间的高压下，被汽化、膨胀、进而产生爆炸，在爆炸的同时直接浸润到液滴流里，在氩气和液体油的双重保护及冷却下，直接形成纳米润滑油。
如图1所示，上电极的位置是在液滴流的中心。投丝孔的位置是在上电极的中心。上电极和下电极的间距大小是能够调节的。
本发明排除了纳米润滑材料中的衍生物和杂质问题，有效解决电爆法纳米粉收集--储存--添加到润滑油过程中的团聚问题。
Claims (4)
1.一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，其步骤为：
（1）首先调整上、下电极的间距至30～60mm；
（2）向爆炸室内充油，油量能够保证形成完整的液滴流；
（3）关闭投丝系统对爆炸室抽真空，当真空度达到-0.1MPa时，关闭真空蝶阀，打开氩气阀门向爆炸室充氩气，当压力读数为0.1-0.2MPa时关闭氩气阀门、同时打开真空蝶阀抽真空;
（4）打开油路循环系统的齿轮泵，在爆炸室内形成液滴流；
（5）打开高压充放电系统，调整电压至7～13Kv，对脉冲电容器充电；
（6）最后打开投丝系统，向爆炸室内投铜丝段，铜丝段在上、下电极间的高压下，被汽化、膨胀、进而产生爆炸，在爆炸的同时直接浸润到液滴流里，在氩气和液体油的双重保护及冷却下，直接形成纳米润滑油。
2.根据权利要求1所述的一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，其特征在于上电极的位置是在液滴流的中心。
3.根据权利要求1所述的一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，其特征在于投丝孔的位置是在上电极的中心。
4.根据权利要求1所述的一种丝电爆法纳米铜润滑材料的制备方法，其特征在于上电极和下电极的间距大小是能够调节的。
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