CN103740441A - 一种纳米自修复添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种纳米自修复添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米自修复添加剂及其制备方法，按质量份数计，其组成为：纳米二氧化硅90-95份，纳米石墨1-5份，纳米铜5-10份，羟基硅酸镁10-15份，羟基硅酸铝8-12份，分散剂1-2份，纳米CaCO3或纳米Ca(OH)21.2～1.8份，抗氧腐蚀剂0.3-1.2份。本发明技术方案获得的产品，在摩擦副表面复杂的物理作用、摩擦化学和摩擦电化学作用下，在多种自修复材料的协同作用下，能够在相对较低的温度和载荷下，形成一层有一定强度的修复膜，填补材料损失空隙，一定程度上恢复材料设计尺寸，延长其使用寿命。配方中的纳米石墨呈片状，由于固体润滑剂石墨的存在，能够获得良好的润滑效果，摩擦系数大大降低，改变以往二氧化硅类添加剂的润滑状态。

Description

一种纳米自修复添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米自修复添加剂及其制备方法，属于润滑油技术领域。
背景技术
己有的润滑剂添加剂的类型大致可以分为下述几个方面:金属纳米自修复添加剂:如油溶性纳米铜和纳米级锌粉、锡粉等；无机化合物纳米自修复添加剂:如氧化镁，氧化铜，氮化硅等；矿物粉自修复添加剂:如蛇纹石(羟基硅酸镁)，坡缕石(羟基硅酸铝)。
它们的特点是在金属摩擦副表面形成一层保护层，阻隔摩擦副材料的直接接触，大幅度的降低摩擦系数。而且在零件不拆卸的情况下，动态的实现在线修复。例如一种以羟基硅酸镁为主要成分的矿石粉添加剂，修复膜厚度可达0.1mm，但是其工况条件需要较高的载荷和闪温。目前的以二氧化硅为主要成份的添加剂其摩擦系数都难以降得很低，这可能是因为较硬和尺寸较大的二氧化硅颗粒造成了新的磨粒磨损。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种抗磨和减摩性能好且具有自我修复功能的纳米自修复添加剂。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种纳米自修复添加剂，按质量份数计，其组成为：纳米二氧化硅90-95份，纳米石墨1-5份，纳米铜5-10份，羟基硅酸镁10-15份，羟基硅酸铝8-12份，分散剂1-2份，纳米CaCO3或纳米Ca(OH)21.2～1.8份，抗氧腐蚀剂0.3-1.2份；
所述纳米二氧化硅平均粒度为50-80nm；
所述纳米铜平均粒度为12-18nm；
所述纳米CaCO3或纳米Ca(OH)2平均粒度为30-100nm。
本发明所要解决的第二技术问题是：提供一种纳米自修复添加剂的制备方法。
为解决第二个技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纳米自修复添加剂的制备方法，其步骤为：将纳米二氧化硅，纳米石墨，纳米铜，羟基硅酸镁，羟基硅酸铝，分散剂，纳米CaCO3或纳米Ca(OH)2，抗氧腐蚀剂加入球磨机，转速为400～450r/min，研磨11-12h，得干粉；按每1g干粉加入5～6ｍＬ的无水乙醇，将干粉及无水乙醇一起加入另一球磨机中，调整转速350～500r/min，球磨4-5h，球磨结束后，除去无水乙醇，真空干燥、研磨得纳米自修复添加剂。
本发明的有益效果：本发明技术方案获得的产品，在摩擦副表面复杂的物理作用、摩擦化学和摩擦电化学作用下，在多种自修复材料的协同作用下，能够在相对较低的温度和载荷下，形成一层有一定强度的修复膜，填补材料损失空隙，一定程度上恢复材料设计尺寸，延长其使用寿命。配方中的纳米石墨呈片状，由于固体润滑剂石墨的存在，能够获得良好的润滑效果，摩擦系数大大降低，改变以往二氧化硅类添加剂的润滑状态。
具体实施方式
实施例1
将纳米二氧化硅95份，纳米石墨3份，纳米铜8份，羟基硅酸镁12份，羟基硅酸铝8份，分散剂1.5份，纳米CaCO31.5份，抗氧腐蚀剂1.2份；加入球磨机，转速为400～450r/min，研磨11-12h，得干粉；按每1g干粉加入5～6ｍＬ的无水乙醇，将干粉及无水乙醇一起加入另一球磨机中，调整转速350～500r/min，球磨4-5h，球磨结束后，除去无水乙醇，真空干燥、研磨得纳米自修复添加剂。
实施例2
将纳米二氧化硅92份，纳米石墨1份，纳米铜5份，羟基硅酸镁10份，羟基硅酸铝10份，分散剂2份，纳米Ca(OH)21.8份，抗氧腐蚀剂0.6份；加入球磨机，转速为400～450r/min，研磨11-12h，得干粉；按每1g干粉加入5～6ｍＬ的无水乙醇，将干粉及无水乙醇一起加入另一球磨机中，调整转速350～500r/min，球磨4-5h，球磨结束后，除去无水乙醇，真空干燥、研磨得纳米自修复添加剂。

Claims (2)

1.一种纳米自修复添加剂，按质量份数计，其组成为：纳米二氧化硅90-95份，纳米石墨1-5份，纳米铜5-10份，羟基硅酸镁10-15份，羟基硅酸铝8-12份，分散剂1-2份，纳米CaCO3或纳米Ca(OH)21.2～1.8份，抗氧腐蚀剂0.3-1.2份；
所述纳米二氧化硅平均粒度为50-80nm；
所述纳米铜平均粒度为12-18nm；
所述纳米CaCO3或纳米Ca(OH)2平均粒度为30-100nm。
2.权利要求1所述一种纳米自修复添加剂的制备方法，其步骤为：将纳米二氧化硅，纳米石墨，纳米铜，羟基硅酸镁，羟基硅酸铝，分散剂，纳米CaCO3或纳米Ca(OH)2，抗氧腐蚀剂加入球磨机，转速为400～450r/min，研磨11-12h，得干粉；按每1g干粉加入5～6ｍＬ的无水乙醇，将干粉及无水乙醇一起加入另一球磨机中，调整转速350～500r/min，球磨4-5h，球磨结束后，除去无水乙醇，真空干燥、研磨得纳米自修复添加剂。
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