CN103189482B - 润滑组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及润滑组合物及其生产方法。该润滑组合物包括润滑介质以及天然矿物或天然矿物混合物的脱水产物，或合成水合物产物。脱水产物包括氧化物MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O，并且具有100-100000纳米范围的颗粒尺寸。生产该润滑组合物的方法包括在300到1200℃的温度下对金属和/或非金属氧化物的水合物进行脱水的步骤，将脱水产物在700到1200°С下保持1到3小时进行稳定的步骤，合成产物与润滑介质混合的步骤。合成的润滑组合物不仅有助于降低摩擦表面的负载，而且能够实现加强摩擦表面的功能，这是来自于在纳米体积时金属的塑性变形以及进入活性纳米结构状态的表层所带来的结果，因此加强了所述表层。同时，金属颗粒经历了密集的片段化，增加了晶界的密度，并且改善了碳通过扩散而深入表面（垂直地）和颗粒（水平地）的条件。
Description
技术领域
本发明涉及润滑组合物及其制备方法。已知各种润滑组合物，可以在汽车、机械和机械装置摩擦元件初次加工时、使用过程中为延长修理间隔或在修理保养操作时使用。
背景技术
众所周知，有一系列的技术方案旨在解决降低机械和机械装置组件内摩擦的同类技术任务，比如：
——《用于建立金属转动零件保护和抗摩表面的组分》（专利GB499338A），据此，在所有金属转动零件上建立保护和抗摩擦表面的合成物，由氧化锌、氧化镉、润滑油和蛭石构成。
——《含镁分散体》（专利US4229309A），据此，制备稳定的含分散体氧化镁液体的过程，主要由组分加热组成，并包括含Mg(OH)2液体以及Mg(OH)2脱水温度所用色散剂的能源独立流程，该流程中不除去所有的水，能源独立工艺液体可以加热至Mg(OH)2的脱水温度，这种色散剂可以维持通过脱水去水在稳定悬浮液中形成的镁化合物。
——《润滑组合物和方法》（申请书WO9640849A1），据此，含高吸水性聚合物的润滑组合物与材料结合，降低移动表面之间的摩擦。
已知有这么多的润滑组合物，包括金属和非金属氧化物，它们在稳定相位中包含氧化镁(MgO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钾(CaO)、氧化铁(Fe2O3)，化学成分中含有蛇纹石、滑石。
此外，公开的还有技术方案《用于与各种水形式接触项目的表面润滑以及其制取方法》（美国专利号5409622），据此，用于与各种水形式接触的设备表面局部使用的润滑，减少这些表面和这些水形式之间的摩擦，润滑组合物含均匀混合物，混合物含不少于50%的细六方氮化硼粉末；水和由纤维素、膨润土、锂蒙脱石、胶体氧化物、碱金属的硅酸盐和铝的氧化物组成选择的粘合剂，这种氧化铝采用胶质氧化铝、胶溶氧化铝的水基和铝盐水溶液组制取，它们可以通过加热到约500-900°С的方式形成氧化铝，这种单质混合物采用膏状形式。根据这种技术方案，用于与各种水形式接触的设备表面局部使用的润滑组合物，为了减少这些表面和这些水形式之间的摩擦，这种润滑体的产品成份采用以下顺序生产：形成六方氮化硼、水和由纤维素、膨润土、锂蒙脱石、胶体氧化物、碱金属的硅酸盐和铝的氧化物组成选择粘合剂的均质细粉末，这种氧化铝采用胶质氧化铝、胶溶氧化铝的水基和铝盐水溶液组制取，它们可以通过加热到约500-900°С的方式形成氧化铝；再形成这种润滑体的均质混合物；干燥此类形成物，除去所有的水分，干燥后的物体包含重量在36-95%的六方氮化硼。
但按照美国专利号5409622提出的技术方案有一些缺点。对胶质氧化铝、胶溶氧化铝的水基和铝盐水溶液加热时，温度达到500-900°С只会去除水，破坏晶格，并保证只能清除吸水湿气和部分水，它们与晶格的结合很微弱。同时，如上所述，由于分解物即在温度范围500-900°С时通过热处理制取的产物进入工作介质时，如润滑组合物、制取产品，只能促使得到部分技术结果，即“用于与各种水形式接触的设备表面局部使用的润滑，减少这些表面和这些水形式之间的摩擦”。
此外，众所周知的还有恢复摩擦的化合物，在化合物中使用了包含一系列MgO,SiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3,K2O,ONa2氧化物稳定状态含水物的脱水产品（《摩擦处理化合物和其制取方法》，美国专利号6423669）。但类似化合物通常同时不包含该技术方案推荐的所有一系列氧化物。
众所周知，如技术方案《恢复摩擦片离合的材料》（2007年3月30日法国专利公开号FR2891333），据此，摩擦片离合包含用于恢复的材料，最少部分上包含了有机和无机混合材料。
众所周知，技术方案《摩擦表面上覆层的形成方法》（俄罗斯专利号2057257），包括带粘合剂小离散混合材料的机械活性、制取成分在摩擦表面之间的分布、继续磨合，为保证制取的覆层能扩散渗入摩擦零件的表面，矿物混合物的细度为0.01–1.0微米，非周期波动完成了矿物混合物和粘合剂组成的机械活性，在这种情况下，分布在摩擦表面之间的化合物含（最大%）：矿物混合物-3,3；粘合剂-96,7，上述化合物使用以下成分含量，（最大%）：SiO-30-40；MgO-20–35；Fe2O3-10–15；FeO-4–6；Al203-3–8；S-2-6；相关杂质：-5–30，因此：压力不小于10兆帕，温度微量不低于300°С时进行磨合。
众所周知，技术方案《摩擦表面上的伺服膜形成方法》（1996年4月27日俄罗斯专利号2059121），为了提高有各种硬度摩擦的伺服膜质量，这种硬度可以使大硬度的摩擦处理单元与有相对硬度或加大硬度的工业单元接触，在它们之间分布有包含以下组分的活性混合物：天然蛇纹石的类似磨料粉0.5-40，硫0.1-5，表面活性剂1-40，其余的是有机粘结剂，在这种情况下，磁化处理单元，并与直流电电源的负极相连接，而在形成伺服膜之前，将工业零件磨合为正极，随后用单元代替工业零件，在该混合物中磨合。
但按照1996年4月27日的俄罗斯专利号2059121，技术方案有一系列的实质瑕疵。别切哥夫斯基矿地的天然蛇纹石采用以下方式制取是其主要组分。首先它（天然蛇纹石）粒度达500微米甚至更小，其次在金属网格上分离，水平面角度7°，频率50赫兹，振幅2.5毫米，水平面角度30°时，网格200微米，能保证澄清和粒度不大于40微米。然后重复分离，直至粒度不大于5微米，用永久磁铁分离，这样能提高澄清，并把粒度降低至2微米。
从制取主要组分-蛇纹石的方法描述可见，制取纳米结构的方法包括对天然矿物的机械和磁铁影响，作者认为，技术方案可使得这种纳米结构的大小在2至5微米（2000-5000纳米）。该技术方案的作者没有利用天然矿物相互依存的温度和时间，使得不能制取纳米结构小于2000纳米的粒度，最主要的是不能在这种情况下达到结构（粒度）的不可恢复相，最终导致由于晶格的天然特点和进入如润滑的介质时，由于周围反向取水，蛇纹石比较坚固，不确定/混乱形状，作为磨料使用，在摩擦表面使用过程中，导致对摩擦表面的恢复过程有相反效果。
众所周知，技术方案《摩擦陶瓷合成物》（美国申请号20101844585），据此，摩擦面包含氧化物：氧化锰（MgO）、氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化钙（CaO）、氧化铁（Fe2O3），它们包含在蛇纹石和滑石的化学成分中，为了扩大使用范围，非热处理和/或脱水的天然和/或合成矿物——蛇纹石、滑石、绿泥石，菱镁矿，二氧化硅和氢氧化铝将形成摩擦陶瓷合成物，保证在以下氧化物的成分中形成了摩擦陶瓷合成物，比重%：SiO2–46-54、MgO–26-32、Al2O3–2-5、Fe2O3–1.0-1.5、CaO–0.1-0.3、H2O–5或更低。
众所周知，技术方案《添加到机械装置燃料的添加剂、添加剂的使用和机械装置工作零件处理流程》（德国专利DE 102004058276（WO2006058768）），据此，“添加剂”添加到润滑材料或内燃发动机燃料。随后在用于内燃发动机的润滑物质和燃料中使用（添加剂）。按照专利（DE102004058276（WO2006058768））设计的技术方案，包括铁镁硅酸盐氢氧化物。此外，在添加剂中还含有特殊活性成分，如聚合物硅酸盐和或天然或人工金属含水硅酸盐（硅酸盐），在纤维、带材、多层或管状结构中它们由一种或几种硅酸晶格硅酸盐组成，公式为((Mg1Fe)3K[Si2K O5k](OH)4Jn с k=1–5，n=1–10000000)。
该技术方案的作者认为，按化学公式Mg6[Si4 O 10](OH)8利用蛇纹石和/或按化学公式Mg3[Si4O-io](OH)2利用滑石最好。在补充或选择性有效开发添加剂时，按化学工时Na2 Mg4 Si6 O-i[beta](OH)2利用硅酸盐镁氢氧化钠。
按该技术方案，带有金属陶瓷层的表面（即按该专利成分处理的表面），耐腐蚀性强，表面增加电阻，耐高温，（破坏层的温度约为1600°С），硬度增加30%，在接触压缩电压时耐压达2500牛/平方毫米。
但使用蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8)和/或滑石(Mg3[Si4O-io](OH)2)会导致反作用，如http://5koleso.ru/articles/1517。
按照技术实质和设想的技术结果，《处理摩擦的组分和其制取方法》（美国专利号6423669）是最接近技术方案，据此，处理摩擦的组分包括金属和非金属氧化物，在作为上述氧化物中，不含脱水水合物产品，除水和破坏晶格的温度为400-900°С，在稳定相中包含一系列氧化物：MgO,SiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3,K2O,Na2O。
提出的技术方案属于油脂组分，特别是恢复摩擦的组分，可以在机械制造中用于处理摩擦零件。改善摩擦恢复的成分是其发明实质，在成分中利用了以下水合物的脱水产品：在稳定状态中包含一系列的氧化物：MgO,SiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3,K2O,ONa2，形成了成分的稳定状态，从纳米离散氧化物结构中完成，由于表面摩擦的巩固和减少了摩擦系数，这种结构把移动电阻、摩擦表面接触面积和各种形式摩擦到滚动摩擦的传输减少到最低，并降低摩擦系数。
但提出的技术方案有一些实质缺陷。除水和破坏晶格的温度状态在400-900°С之间，并保证只能清除吸水湿气和部分水，它们与晶格的结合很微弱，以及去除化学上结合的水，在这种情况下，在制取的分解产品中，增加烧成收缩率和孔隙率，降低原料的密度，并打破了各层之间的共价键。如果分解物即由于在400-900°С范围内热处理的制取物进入工作介质，如通常有大量组分组成的润滑组合物，基于这种成分有“油基”和各种添加剂，在与工作介质（油基+添加剂）作用时形成形成物（化合物），由于工作介质反向取水，形成了其它不确定/混乱形状的形成物，在摩擦单元或摩擦表面时作为磨料使用，即完成了相反效果，增加了摩擦表面的磨损，形成了“磨伤”、“刮伤”，减少了摩擦零件的修理时间间隔。
发明内容
本申请提出技术方案的依据是实现制备润滑组合物的目的。根据本发明，其包括润滑介质以及天然矿物或天然矿物混合物或合成水合物脱水产物，其中脱水产物包括氧化物MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O的脱水产物，脱水产物是在400到900℃温度下去除组成水分和破坏晶格后获得的。根据该事实，在该化合物中，在达到900℃下，通过去除组成水分和破坏晶格后获得该脱水产物，并且维持在900到1200℃温度范围下达到稳定和/或不可逆阶段，这确保获得了范围在100-100000纳米的脱水产物的纳米结构。
在推荐的润滑组合物与表面材料作用时，形成变形层，这种变形层可以描述为主要由金属碳化物组成的金属陶瓷层。试验研究表明，润滑组合物保证了在金属氧化物分解后得到的纳米形成物与金属表面机械作用的效果。
使用润滑组合物的技术效果的基础在于，再生纳米形成物的原始大小按比例与表面瑕疵的大小（粒度、微粗糙度）具有可比性。这种作用导致纳米金属塑性变形，并转到表层的纳米结构活性状态。在这种情况下，金属颗粒被破碎，边界密度增加，改善了表层内（垂直）和颗粒内（水平）碳分散的条件。
综合完成提出技术方案（成分和其制取方法）时，作者利用一些自然矿物脱去化合水的效果，这种化合水通常为化合水、晶体水、沸石水和吸附水。众所周知，化合水在矿物晶格中表现为ОН1-离子，较少Н1+，Н3О1+更少。众所周知，只有在破坏矿物结构时，它才能过渡到分子状态，加热时，每种矿物在一定温度范围300°С至900°С之间析出化合水。
此外，该技术方案的作者还注意到水合物去除湿气的效果，即与矿物杂质化合的湿气，形成Al2O32SiO2-2H2O,Fe2O3-2SiO2-2H2O,CaSO4-2H2O,MgSO4-2H2O型的水合结晶等。只能加热到600°С以上时，才能析出这种湿气，而温度持续时，水合物湿气的易挥发沉淀完全析出。鉴于此，试验确定温度在400-900°С范围内，无时间持续，水合物湿气易挥发沉淀不能完全从脱水产品中析出，这包括了如氧化混合物MgO和/或SiO2和/或Al2O3。因此，作者确定，去除水合物湿气易挥发沉淀，得到脱水物无恢复状态，包括氧化物总和MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O，在900至1200°С的更高温度时是可行的。
提出的润滑组合物的创造性如下：
已公开的摩擦处理润滑组合物（美国专利号6423669），包括含水合物脱水物的金属和非金属氧化物，化合水除水和晶格破坏的温度在400°С-900°С范围内，在稳定相位中包含一系列氧化物：MgO,SiO2,Аl2O3,СаO,Fe2O3,K2О,Na2O。在这种温度状态（400°С-900°С）中，除去吸湿湿气和与晶格微弱化合的部分水，此外，增加烧成收缩率和孔隙率，降低原料的密度，并打破了各层之间的共价键。
但在进入介质如润滑油时，提出的温度范围促进了形成物（化合物）的形成，由于工作介质反向取水，形成了其它不确定/混乱形状的形成物，作为磨料使用。
比如，按照技术方案《添加到机械装置燃料的添加剂、添加剂的使用和机械装置工作零件处理流程》（德国专利DE102004058276（WO2006058768）），假设“添加剂”中包含铁镁硅酸盐氢氧化物，蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8)和/或滑石(Mg3[Si4O-io](OH)2)更好，形成了金属陶瓷层，层破坏的温度稳定性约在1600°С，即实际上形成层的温度状态在这个范围内：约1600°С。
但这种技术方案的不足在于，形成金属陶瓷层的材料（“添加剂”）包含了铁镁硅酸盐氢氧化物，蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8)和/或滑石(Mg3[Si4O-io](OH)2)更好，在使用过程中，直接在摩擦零件上产生了实际最终的热处理，这不能形成分解的“稳定颗粒”（蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8)和/或滑石(Mg3[Si4O-io](OH)2)），而形成此类颗粒在摩擦表面作用过程中混乱出现，最终形成了不能控制大小的颗粒（纳米结构），导致形成了“磨伤”、刮伤和其他损伤，见http://5koleso.ru/articles/1517。
因此，根据提出的技术方案，在脱水温度300–900°С时和稳定温度700–1200°С时，由于原料层内/板内共价键被破坏（金属和非金属氧化物分解物），以及出现了多价形成物的反作用，包含金属和非金属氧化物分解物的润滑组合物，得到了非晶纳米材料或纳米结构，如：非晶硅酸铝，它来自于被破坏的层内链接，不仅转到了不能恢复的状态，即不能从环境中选择分子（油、润滑材料或其它介质），此外，由于与摩擦表面作用，还可以形成新的纳米形成物（滚动形式），这不仅减少了摩擦区的摩擦，也恢复了摩擦表面或使用过程中的摩擦零件。
得到的纳米形成物具有稳定的非晶石榴石形式，大小在100–100000纳米范围内，形成这些纳米形成物的稳定形式包括制取结构上不能恢复形式的阶段（稳定阶段），阶段包含温度为700-1200°С、时间1-3小时的脱水物稳定性，在这种情况下，再生纳米结构稳定在100-100000纳米范围内，在供给稳定的脱水物到摩擦表面或摩擦区后，出现制取稳定几何形状的阶段（滚动形状），根据润滑状态或摩擦状态，在这种情况，h≤Ra≤稳定再生纳米结构大小，h：润滑层的厚度或摩擦表面之间的距离，Ra–表面粗糙度。
完善润滑组合物的制备方法也是本发明技术方案的目的。
公开的《摩擦处理成分和其制取方法》（美国专利号6423669），据此《润滑组合物制取方法》包含了脱水温度在400°至900°С时金属和非金属氧化物水合物的加热，时间要保证足以制取此类氧化水合物稳定的脱水物，以及此类产品与润滑介质混合，以便生产润滑组合物，其中之前所说的氧化物选自包含MgO,SiO2,А12О3,СаО,Fe2O3,K2O,或Na2O的组。
但“脱水温度在400°至900°С的金属和非金属氧化物水合物加热”的温度状态是这种方法的缺点。建议温度状态在400°至900°С技术方案的作者认为，在任何持续时间，都不能制取对不恢复水合状态能稳定的形成物，最终，由于对环境反向取水，导致形成其它不确定/混乱形状的形成物（集聚体），在摩擦单元或摩擦表面作为磨料，即完成了相反作用，增加了摩擦表面的磨损，降低了摩擦零件修理间隔时间。
提出技术方案的目的是完善润滑组合物的制备方法，这样实施将获得摩擦化合物，不仅能在临时减少摩擦系数，恢复损伤或磨损表面，还可以在整个修理时间内维护设定的技术规格。
根据申请的技术方案，提出的方法包括在300到1200℃的温度下水合金属氧化物和/或非金属的脱水阶段，获得的脱水产物与润滑介质混合的阶段，其中所述氧化物选自包括MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O的组，其中，按照本发明，该方法还包括脱水或干燥产物的稳定阶段，其是在脱水或干燥后实施的，并且其是通过暴露在700到1200℃的协同温度下保持1到3小时的间隔来实施的；同时，在这种情况下，其解决了制备润滑组合物的技术任务，这种润滑组合物不仅减少摩擦表面的负荷，此外，由于纳米中的金属塑性变形，并转到表层的纳米结构活性状态，采用这种方法制取的润滑组合物有强化摩擦表面的功能。同时，金属颗粒被破碎，边界密度增加，改善了表层内（垂直）和颗粒内（水平）碳分散的条件。
推荐方法的技术效果建立在润滑组合物纳米形成物稳定形状的形成，这种纳米形成物不仅由于分解产品温度和时间以及基于它们获取分解产品，即再生纳米结构（润滑组合物）的不可恢复形状，在温度在300-900°С时通过除去化合水、一系列MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或K2О和/或Na2O水合物脱水，还由于在700-1200°С时取得的脱水物稳定，在300-900°С温度时去除化合水，在这种情况下，纳米粒子硬度为莫氏7-10个单位。
比如，通过一系列MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或К2О和/或Na2O水合物的脱水，除去化合水不仅是复杂的物理化学过程，此外，也是不稳定和不均匀的过程。申请人确定，对于一系列MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或K2О和/或Na2O水合物，温度300-900°С时脱水的温度状态和温度700-1200°С时的稳定温度状态，具有过渡状态（时期/状态），约为700-900°С或部分稳定状态，这种状态经常导致相反效果，即制取的纳米形成物没有稳定形状，形成集聚体的大小可超过100000纳米，而这种形成物在进入摩擦区时，没有稳定的摩擦技术效果，或叫做“临时效果”。
为利用如周知的密封重力度量研究法，在MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或K2О和/或Na2O一系列水合物中加热时，温度在300-700°С，重量损失约为32-10ΔН，单位毫米，实际上减少了，温度超过700°С时，重量损失约为2-1ΔН，单位毫米，这里的ΔН毫米与Δ重量成比例，同时有稳定特点。
实际运用中，采用以下方法利用纳米形成物的部分稳定。在使用润滑组合物时，即在纳米形成物的非稳定形状进入摩擦区或摩擦表面时，可以得到降低摩擦系数的效果，这种效果在稳定和正常使用时可以持续一定时间，但超过负荷或负荷不均匀将对摩擦表面产生影响后，随后摩擦表面重新正常使用，则取得的摩擦系数降低将会消失，摩擦急剧升高，导致反作用。
比如，按技术方案（德国专利DE 102004058276(WO2006058768)），破坏层温度稳定性约为1600°С时形成金属陶瓷层，即形成层的实际温度状态也处于该范围内（约1600°С）。
但对颗粒（蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8)和或滑石(Mg3[Si4O-io](OH)2)）的实际热作用处于无系统温度、时间的混乱状态，最终，将导致不能控制大小、成分（颗粒结构）的颗粒形成，对其（颗粒）的微观硬度形成影响，不能稳定参与摩擦表面层的形成，由此形成“磨伤”、刮伤和其他损伤，见http://5koleso.ru/articles/1517。
因此，根据提出的技术方案，在温度700-1200°С时稳定的纳米粒子不仅是在摩擦零件上形成表层的材料，此外，也是一种压力集中器。
作为简化的原技术术语《恢复摩擦零件的润滑组合物》，申请人使用了“再生技术”（revitalizant）称谓，哈多公司（乌克兰，哈尔科夫市）从1998年开始使用该称谓，使用零件或使用表面的恢复过程相应为“再生”（revitalization）。申请的技术方案属于润滑组合物（“再生技术”（revitalizant））及其制备方法，以及实践运用形式，即“再生”（revitalization）过程。按照方案思想或技术实质，“再生技术”（revitalizant）和“再生”（revitalization）是一种化合物，使用这种化合物对原始技术参数或使用表面或零件性能进行活化或恢复，为取得理想的技术结果，使用或利用此类化合物的方法。
再生技术颗粒压力在与表面接触的地方，达到很高的数值，但这种数值与颗粒大小平方成反比（2-2000纳米），即在再生技术的纳米结构状态中，形成特殊的P、T（P：压力，T：温度）条件，以便密集扩散表层里的碳原子。这些条件确定了铁的碳溶液中很容易形成碳化物（低温碳化）。由于再生物纳米大小度可能会产生这种作用。
具体实施方式
以下是根据申请的发明，对润滑组合物及其制备方法的运用举例。
润滑组合物№1的制备和使用举例。
润滑组合物№1用于处理功率为85千瓦的汽油发动机，汽车品牌Mazda 626 2.0，2001年产，行程181660千米，按标准SAE J300，发动机油黏度SAE 10W-40，按ACEA标准，使用性能级为ACEA A3。
润滑组合物№1包括：
——由矿物油、石蜡增稠剂、聚异丁烯、油漆、香料组成的润滑介质；
——天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水物，这里的脱水物包括在温度750°С时去除化合水和破坏晶格后制取的MgO和SiO2和Al2O3氧化物，在120分钟内温度约1000°С时达到脱水物稳定相，保证制取在50000–60000纳米的分解物颗粒。
发动机处理分为三阶段：
阶段1。向发动机马达油注入润滑组合物№1。随后正常开动汽车，行驶150千米。
阶段2。向发动机马达油注入润滑组合物№1。随后正常开动汽车，行驶150千米。
阶段3。向发动机马达油注入润滑组合物№1。随后正常开动汽车，行驶1200千米。
通过汽车发动机工作处理前后参数废气毒性、燃油消耗、发动机功率和压缩比的比较，评价润滑组合物№1的效果。
1、按70/220/ЕС i.d.F.2006/96/ЕС型号I，测量废气的毒性（CO,HC,NOx,CO2）。
使用润滑组合物№1，会导致一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的排放出现积极变化（表1）。平均值从1.250克CO/千米变为1.051克CO/千米，相应一氧化碳排放降低15.92%。平均值从173.247克CO2/千米变为164.319克CO2/千米，相应二氧化碳排放降低5.16%。平均值从0.118克HC/千米变为0.109克HC/千米，相应碳氢化合物排放降低7.63%。在测试范围内未发现一氧化氮排放降低。
表1 使用润滑组合物№1前后毒性平均值比较
2、按照80/1268/ЕС i.d.F.2004/3/ЕС确定燃油消耗。由于使用了润滑组合物№1，通过比较分析确定了燃油消耗降低。（表2）。平均值从7.351升/100千米变为6.962升/100千米，燃油消耗相应降低5.29%。
表2 使用润滑组合物№1前后燃油消耗平均值比较
3、按照80/1269/ ЕС i.d.F.1999/99/ЕС确定发动机功率。由于使用了润滑组合物№1，确定发动机功率提高。（表3）。发动机功率从85.6千瓦变为87.9千瓦，相应提高2.68%或2.3千瓦。
表3：使用润滑组合物№1前后发动机功率平均值比较
| № | 指数 | 处理前数值 | 处理后数值 |
| 1 | 发动机功率，千瓦 | 85.6 | 87.9 |
4、通过确定压缩比的自录仪器，确定了压缩比。使用润滑组合物№1提高了发动机的压缩比（表4）。在使用润滑组合物№1前原始测量时，观察到压缩压力曲线不均匀，个别汽缸的误差达2个气压。在使用润滑组合物№1后，压缩压力曲线变得均匀。个别汽缸的压缩比误差不明显。为此还确定了汽缸2和3的压缩压力有很大的提高。
表4 使用润滑组合物№1前后个别汽缸的压缩比平均值
| 汽缸编号 | 处理前压缩比值，巴 | 处理后压缩比值，巴 |
| 1 | 12.6 | 14.1 |
| 2 | 9.6 | 14.1 |
| 3 | 9.3 | 14.4 |
| 4 | 11.6 | 14.5 |
有关参数的润滑组合物№1效果评价：降低废气毒性（CO2,CO,HC），降低燃油消耗，提高发动机功率，压缩比提高，有良好的结果。
润滑组合物№2制备和使用举例。
润滑组合物№2用于处理功率为55千瓦的汽油发动机，汽车品牌VAZ 2121 1,6(NIVA)，1995年产，行程320,467千米，大修后行程12.336千米，按标准SAE J300，发动机油黏度SAE 15W-40，按CCMC标准，使用性能级为ССМС G4。
润滑组合物№2包括：
——由矿物油、石蜡增稠剂、聚异丁烯、油漆、香料组成的润滑介质；
——天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水物，这里的脱水物包括在温度800°С时去除化合水和破坏晶格后制取的SiO2、Al2O3和СаО氧化物，在150分钟内温度约1050°С时达到脱水物稳定相，保证制取在70000–90000纳米的分解物颗粒。
处理分为三阶段：
阶段1。向发动机马达油注入润滑组合物№2。随后正常开动汽车，行驶240千米。
阶段2。向发动机马达油注入润滑组合物№2。随后正常开动汽车，行驶270千米。
阶段3。向发动机马达油注入润滑组合物№2。随后正常开动汽车，行驶2500千米。
通过汽车发动机工作处理前后的参数比较，评价润滑组合物№2的效果：燃油消耗、发动机功率和压缩比。
使用润滑组合物№2后发动机功率提高2.68%，燃油消耗降低5.29%，汽缸平均压缩比从9.5提高至13个气压。
有关以下参数的润滑组合物№2效果评价：降低燃油消耗，提高发动机功率，提高压缩比，有良好的结果。
润滑组合物№3制备和使用举例。
润滑组合物№3用于处理柴油发动机K6S310DR（捷克生产），调车机车功率993千瓦，1982年产，马达油М14 В2 ГОСТ12337-84。
润滑组合物№3包括：
——由矿物油、石蜡增稠剂、聚异丁烯、油漆、香料组成的润滑介质；
——天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水物，这里的脱水物包括在温度850°С时去除化合水和破坏晶格后制取的MgO、SiO2、Al2O3和Fe2O3氧化物，在170分钟内温度约1150°С时达到脱水物稳定相，保证制取在60000–80000纳米的分解物颗粒。
处理分为三阶段：
阶段1。向发动机马达油注入润滑组合物№3。随后正常开动机车，时间10个摩托小时。
阶段2。向发动机马达油注入润滑组合物№3。随后正常开动机车，时间9个摩托小时。
阶段3。向发动机马达油注入润滑组合物№3。随后正常开动机车，时间1600摩托小时。
通过汽车发动机工作处理前后的参数比较，评价润滑组合物№3的效果：在监测点内的压缩比、燃烧压力、振动水平（振动速度和振动位移）。
使用润滑组合物№3后，发动机功率提高2.68%，燃油消耗降低5.29%，汽缸平均压缩比从26.5提高至30个气压，汽缸燃烧压力平均值从33.5提高至38个气压，监测点的振动级降低在18-56%之间。
有关以下参数的润滑组合物№3效果评价：提高压缩比和内燃压力，降低振动级，有良好的结果。
润滑组合物№4制备和使用举例。
润滑组合物№4用于处理卷扬机单级可逆减速器2TSО-22，油I-40а国标GOST 20799，减速机在代替前的平均使用寿命为4-5个月。
润滑组合物№4包括：
——由矿物油、石蜡增稠剂、聚异丁烯、油漆、香料组成的润滑介质；
——天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水物，这里的脱水物包括在温度600°С时去除化合水和破坏晶格后制取的MgO、SiO2、Al2O3、K2O和Na2O氧化物，在80分钟内温度约1000°С时达到脱水物稳定相，保证制取在80000–95000纳米的分解物颗粒。
处理分为三阶段：
阶段1。向减速油注入润滑组合物№4。随后减速器正常使用10小时。
阶段2。向减速油注入润滑组合物№4。随后减速器正常使用11小时。
阶段3。向减速油注入润滑组合物№4。随后减速器正常使用400小时。
通过处理前后比较评价润滑组合物№4的效果：修理前的使用寿命、接触表面状态、齿轮齿环和齿轮厚度尺寸，减速器输出轴固定载荷时的需求功率，轴承支撑的振动水平。
使用润滑组合物№4后：
——齿轮厚度不均匀度降低到0.2-0.3毫米；
——最大磨损处的齿轮齿环厚度增加0.2-0.5毫米；
——在接触点上部分清除掉的浅损伤；
——降低负荷噪音；
——降低轴承支撑上的振动35-60%；
——降低所需功率11%；
——使用寿命15个月。
有关上述参数，评价润滑组合物№4效果后得出良好结果。
再生纳米结构属于通过推荐方法制取的润滑组合物的基础，这种纳米结构采用天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水物制取，在范围为300-1200°С的去除化合水温度和脱水物稳定温度时，在稳定状态中包含了MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或К2О和/或Na2O系列氧化物，夹杂纳米粒子和化合相，同时，当纳米粒子大小2–2000纳米范围内，纳米形成物的大小范围为100–100000纳米，得到纳米形成物的稳定形状包括了天然矿物或天然矿物混合物的水合物或合成水合物的脱水过程，在去除化合水温度不超过900°С时，制取脱水物的稳定过程温度在700至1200°С，时间为1-3小时，这些氧化物根据由MgO和/或SiO2和/或Аl2O3和/或СаO和/或Fe2O3和/或К2О和/或Na2O组成选择，制取的混合物输送到使用表面上、摩擦区域，在这种情况下，再生纳米结构稳定形状的大小在100至100000纳米之间，并根据使用表面上的单位压力和摩擦区的温度，过渡到稳定形状，同时，过渡到再生纳米形成物稳定滚动形状的时间根据处理表面的粗糙度和摩擦单元磨损等级而定。
提出技术方案的技术效果在于，在再生润滑组合物与摩擦表面或恢复表面相互作用时，这些表面的表层碳已饱和，并继续形成碳化物，因为表层已被再生纳米结构强化，在这种过程中，除表面硬化（碳化）外，还有如下纳米现象。
形成变形层深度同号压缩压力，是这种强化特点。利用颗粒、钢珠、轧辊滚压等进行零件的传统表面塑形变形。这种机械强化创造了零件表面层的余（正）压，余压提高了疲劳强度范围，提高了表面硬度，减少了粗糙度，清除了表面微小瑕疵。
按该技术方案推荐的润滑组合物及其制备方法，是哈多公司（哈尔科夫市，乌克兰）利用的部分“哈多（XADO）工艺”。
“哈多（XADO）工艺”的工业循环由几个恢复阶段组成，使用它们后，润滑组合物的纳米粒子（在这种情况下不是磨料）扮演着变形强化单元的角色。透视应变测量（sin2ψ-方法）的资料证明在表面层形成大量的压力。因此，在利用再生润滑组合物时，表面强化的效果转为纳米级。因此，在我们的情况中，由于不作为磨料和在整个再生期间都参与润滑物质的“纳米粒子”，只能通过“铅砂”处理获取压力。在P、T因素（单位高压和单位高温）作用下，再生润滑组合物颗粒的相互使得零件表面变形。同时，表面硬化和展平，粗糙度降低至纳米大小级。
润滑组合物及其制备方法的实际运用如下。再生纳米结构和使用它的产品改变了机械装置和机械零件使用表面的结构（变形），促使恢复表面、防止磨损、提高寿命，降低摩擦损耗。
作者认为，以下是润滑组合物的主要技术性能：
·摩擦表面强化；
·降低粗糙度；
·形成结构层；
·降低摩擦系数；
·摩擦转为无磨损的假状态。
使用再生润滑组合物的主要技术优势是：对恢复装置无须拆卸即可修理，增加了使用表面的寿命，长时间保持摩擦表面的技术参数（强度、粗糙度），在进行工业恢复流程时降低了能源消耗。
申请利用润滑组合物的哈多（XADO）工艺，是无须拆卸修理工艺中的领头羊。直接在正常使用状态中恢复机械和机械装置的磨损零件。采用哈多（XADO）工艺修理装置，将再生物添加到油内（润滑介质或机械装置的工作液）。
对于小车发动机，作为无须拆卸修理技术的哈多（XADO）工艺表明，至少可以降低五倍的修理费用，实际修理时间几乎为零。
使用哈多（XADO）工艺后的变形表面层，继续在无磨损的假状态中使用。再生物的使用实践表明，机械装置的寿命平均提高2-4倍。
VAZ系列汽车大修前的使用时间由生产厂家规定，根据汽车型号在9-1.2万千米行程。在这些汽车上，哈多（XADO）工艺的使用实践表明，根据使用条件，它们的使用寿命平均增加2-4倍，可达5万千米。
降低边界和混合润滑时零件相互移动造成的摩擦损耗，使用再生物后有重要值，实验室研究能达到10倍。
由于表面展平（粗糙度下降）和再生物颗粒作为滚动体的作用，出现了变化。
在哈多工艺中利用润滑组合物及其制备方法时的变形层非常平滑，它的外观如同镜面。变形表面有很低的粗糙度（纳米粗糙度指数Ra不大于60纳米）。
按照推荐的技术方案，最终变形阶段的再生颗粒在滚动体中有所作用，并降低摩擦系数。
如果再生润滑组合物在磨损不大的汽车上使用，则省油平均值在工作行程中达2-3%，在空载时达20-30%。如果再生技术用于大行程汽车，则由于消除了与汽缸活塞组磨损有关的损耗（降低发动机的有效作用系数），省油值还会高一些。
在工业中使用哈多工艺的润滑组合物及其制备方法时，省油的最大比例为6-12%。
各种机械和机械装置通用哈多技术以及生态合理性，是该技术的其它重要优点。
通用首先是指，无论采用什么润滑材料（油、润滑油、液压油、燃油等）润滑，对于各种黑色和有色零件机械共轭的哈多技术，可以使用润滑组合物及其制备方法。因此，现在可以在所有技术行业使用再生技术，包括：交通（汽车、铁路、海运等）、工业（压缩机、发动机、减速机、液压系统等）、常用设备等。
哈多技术中润滑组合物及其制备方法的生态合理性表明，不仅可以节能，在内燃发动机中使用时也可以降低废气中的毒性。在磨损的发动机中消除形成的内部间隙，它能把自己的压缩比、功率、废气毒性的参数恢复到出厂值。
简单、使用方便、效果迅速是哈多技术不容置疑的优点。还应说明，哈多技术在实质上不会损坏机械装置。由于再生现象的自组，形成这种数值和结构的变形层，在这种情况下，继续摩擦的损耗降到最低，而与磨损有关的机械装置寿命最大。
此外，哈多技术还有使用范围，原则上不能使用其它恢复和增加寿命的方法。
首先，这是一种特殊装置，是发射器械筒（自动枪、机枪、大炮）。现在缺乏恢复筒管道内部表面的方法。使用再生润滑组合物不仅恢复密集度、平直性、对磨损器械筒最大杀伤力的参数，还可以提高新武器的级别。
柴油发动机燃油喷射装置是哈多技术中润滑组合物及其制备方法的使用范围，通常，燃油喷射装置是柴油发动机上最贵的部分，采用了精密摩擦组件。提出该技术方案的作者认为，使用再生组分可以恢复高压泵的柱塞部分。再生润滑组合物添加到燃油中，在发动机工作时通过燃油泵恢复高精度摩擦组件。
还有其它通常不修理的机械装置，它们应在磨损时更换。如，汽车等速万向节、轴承。这种机械装置替换带有再生技术的润滑油可以恢复并提高它们的等级，在使用时将它们的使用寿命提高一倍半。
因此，在哈多技术中利用润滑组合物及其制备方法，有一系列不可比拟的竞争优势，这非常重要：无须拆卸修理、恢复零件和机械装置、提高它们的使用寿命、节能。
如提出的技术方案所描述，基于再生纳米结构的润滑组合物和该润滑组合物的制备方法是全新的，具有创造性和工业实用性。
Claims (2)
1.一种润滑组合物，其包括润滑介质以及天然矿物水合物或天然矿物组合物的脱水产物，或合成水合物，其中经过在400到900℃温度下去除组成水分和破坏晶格后获得了包括氧化物MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O的脱水产物，其特征在于，在不高于900℃温度下去除组成水分和破坏晶格后获得脱水产物，并且脱水产物暴露在900到1200℃温度范围下1-3小时达到稳定和/或永久阶段，这确保获得了稳定的非晶石榴石形式的尺寸范围在100-100000纳米的颗粒产物的纳米结构。
2.一种制备润滑组合物的方法，其包括在300到1200℃的温度下水合金属氧化物和/或非金属的脱水阶段，获得的脱水产物与润滑介质混合的阶段，其中所述氧化物选自包括MgO和/或SiO2和/或Al2O3和/或CaO和/或Fe2O3和/或K2O和/或Na2O的组，其特征在于，经过脱水后，该方法还包括脱水产物的稳定阶段，其是通过暴露在700到1200℃的协同温度下保持1到3小时的间隔来完成的。
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