CN1045468C - 一种纳米金属微粉的润滑修补剂 - Google Patents

Abstract

本发明是一种纳米金属微粉的润滑修补剂，它是由纳米金属微粉与抗氧剂和溶剂经过一定的工艺条件和生产步骤制成的。由于纳米金属微粉具有仅含几十至几万个原子的超细胞粒的纳米微粒，在此状态下的纳米微粒有熔点低、烧结性强的特性，制成了这种含有纳米金属微粉的润滑修补剂，提高了修理业的修理速度，也是一次纳米金属材料应用的先例，给机械传动、机械配合运动的修理带来方便、快速、节省了大量的材料费、工时费。

Description

一种纳米金属微粉的润滑修补剂

本发明涉及材料应用类，特别涉及一种纳米金属微粉的润滑修补剂。

众所周知，目前在机械传动、机械配合运动中，经常出现磨擦、磨损，由于磨擦与磨损的存在，往往使机械在工作一定时间后，必须进行修补或更换零件，否则会影响机械工作精度和正常运行。如各类汽车中的发动机，行程超过一定里程后，发动机的缸体出现烧机油、压缩比下降、尾气冒蓝烟，因此气缸体要进行修理、镗缸或换活塞，不仅费工、费时、费钱，还要停止运行，针对这种情况，也曾有人设想如果能制成一种带有金属微小颗粒的修补剂涂在缸体孔中，能马上修补好是最科学，最理想的。然而由科学技术水平所限还制不出这种金属微粒，而且现存的微粒的物理性、机械性、烧结性均达不到制造这种修补剂的要求，这是材料发展中的一种缺欠。

本发明的目的针对上述存在的缺欠，提供一种纳米金属微粉的润滑修补剂，利用纳米金属微粒小到仅含几十到几万个原子的超细胞粒，达到如此微小的纳米金属微粉的物理性与原来金属的物理性相差极大，如金属镍的熔点是1455℃，而纳米级纯镍微粉的熔点才只有80℃，而纳米金属微粉如积结成大分子后，其性能又恢复原来的性能，这就为本发明提供了优越条件。

本发明的技术构思：

依据本发明的目的，提供一种纳米金属微粉的润滑修补剂，其原理是由于纳米金属微粉的制造是材料科学的一次飞跃，纳米材料是纳米科学技术与材料科学相结合的产物，纳米又称毫微米，是一种长度单位，一纳米等于10^-9米，纳米科技是一门在0.1～100纳米范围内对物质和生命进行研究和应用的科学技术，目前纳米科技已使人类直接利用原子和分子进行生产，能制造出仅含有几十到几万个原子的超细胞粒--纳米微粒，并将其作为基本构成单元，排列成纳米固体材料，纳米材料目前主要包括有金属、金属化合物、无机物、聚合物的纳米微粒，经混合压制、烧结或溅射而形成具有特殊性能的非常规的固体材料。本发明利用纳米金属微粉所具有的特性，一是纳米金属微粉的几何尺寸微小，实际上是几十至几万个原子的团簇，此时纳米金属微粉的物理性与原来金属的物理性相比差别特大，如金属镍的熔点是1455℃，而纳米金属微粉的熔点只有80℃，又如银的纳米微粉的熔点仅为100℃，纳米镍微粉的塑性蠕变温度也只有78℃，而当纳米金属微粉熔融还原成大尺寸金属后，其熔点等物理性又恢复原来金属材料的性能。因此，当金属零件表面相互运动时，由于纳米金属微粉的尺寸微小，得以进入金属零件表面一定深度，形成渗金属膜，稍大些的纳米金属微粉颗粒，在磨擦的作用下，由于磨擦局部温度升高，纳米金属微粉形成塑性体，填平磨擦表面微小的凹处、伤痕，使零件的磨擦表面得到了修补，这就是本发明的理论根据。

本发明的优点：

1、本发明制做工艺简单，投资少、见效快。

2、本发明修补零件方便、恢复原来形状尺寸快，而且耐磨性和硬度比原来修补前还要高，因为使用的纳米金属微粉是用耐磨性高的纳米金属微粉。

3、使用本发明的修补剂，能节省大量修理费，如以前修理缸体的拉伤，要进行镗缸、或换缸套及活塞，不仅浪费材料费、工时费，还要耽误汽车拉货时间，若用本发明的修补润滑剂，只要将0.1升的纳米金属微粉的润滑剂注入缸体内，发动机怠速20分钟即可发现尾气中蓝烟明显减少，若正常运行100KM后，昌蓝烟基本消失，噪音也明显降低。

4、本发明不但具有修补功能，而且也具有保养功效。

本发明的具体内容：

本发明采用纳米金属微粉、抗氧剂及溶剂经一定工艺条件和步骤制成一种纳米金属微粉的润滑修补剂。

1、本发明的配方：

原料名称          规格     重量百分比％

纳米金属微粉    10～100nm    10～17

抗氧剂           T501         0.5～0.7

溶剂                          89.5～82.3

2、本发明的最佳配方：

原料名称    规格    重量百分比％

纯镍微粉    ≯40nm    1～2

纯铜微粉    ≯80nm    9～15

抗氧剂       T501   0.5～0.7

溶剂               89.5～82.3

本发明的生产工艺条件：

1、所有制做过程应在室内进行，室内粉尘应控制≯5mg/m³。

2、制做的温度，相对温度≯65％，溶剂温度应≯50℃。

3、制做时的压力为常压。

4、各种纳米金属微粉应在真空条件下保存，称量完的微粉应马上浸入溶剂中保存。

本发明的制做方法：

1、主要的制做设备：以每班制做500升计算，需要500升搪瓷夹套搅拌釜一台、天平一台(称量精度0.1g、量程500g)、电子台称一台、(称量精度1g、量程10000g)、比例泵一台(流量5m³/h)、真空柜一台(规格500×500×1000)、小容量灌装机一台。

2、制做步骤：

(1)根据配方称量完各种纳米金属微粉的重量及抗氧剂的重量待备用。

(2)用比例泵将算好重量的溶剂送入搅拌釜内，然后开始搅拌，并给溶剂升温，升温速度应控制在≯20℃/h。

(3)待溶剂温度升至50℃±3℃时，停止加温，并将称量好的抗氧剂、纳米金属微粉依次加入釜中继续搅拌，待温度降至20℃～30℃时，可开始灌装、灌装时搅拌不停，应在尽可能短的时间内灌装完毕。

(4)每批制做成后，应进行抽检固体物含量是否符合配方要求。

(5)制做时应注意的事项：

纳米金属微粉不能与空气接触，否则轻者变质、重者发生自燃，溶剂在保管使用中也应远离火源。

结合生产工艺条件及制做方法说明本发明的实施例：

根据被修理金属零件的材料及性能，选用纳米金属微粉的种类，如镍微粉及铜微粉主要耐磨且密封性也佳，而钼微粉主要抗磨，另外也可根据被修补的零件损伤程度控制配制纳米金属微粉的重量比。

实施例1：

原料名称    规格    重量百分比％

纯镍微粉    ≯40nm    1.8

纯铜微粉    ≯80nm    18.2

抗氧剂       T501     1

溶剂                  79

实施例2：

原料名称     规格    重量成分比％

纯镍微粉    ≯40nm       4

纯铜微粉    ≯80nm       13

纯钼微粉    ≯40nm       3

抗氧剂       T501        0.5

溶剂                     79.5

本发明的试验效果：

用实施例1的配方制成的修补剂用于夏利牌小轿车试验，试验前该车发动状况一般，行驶里程近9万公里，汽缸体表面无拉伤和擦痕，排气正常，仅发动机噪音大、振动大，向气缸体内注入修补剂后正常行驶1500km后，本车司机提供情况说，噪音及振动明显下降，感觉良好，说明该修补剂对气缸体确有保养润滑作用。

用实施例2的配方制成的润滑修补剂在捷达牌小轿车上试验，在试验前该车尾气冒蓝烟并烧机油、发动机噪音大，经修理厂检查认为气缸体有磨损、间隙过大，向气缸体内注入0.1升修补剂，发动机怠速20分钟，即可发现尾气中的蓝烟明显减少，正常运行100km后，蓝因基本没有，噪音明显下降，司机认为本发明确有明显修补效果。

Claims (2)

1、一种纳米金属微粉的润滑修补剂，它是由纳米金属微粉，抗氧剂及溶剂所组成，其特征在于所说的配方如下：

原料名称         规格       重量百分比％

纳米金属微粉    10～100nm    10～17

抗氧剂          T501         0.5～0.7

溶剂                         89.5～82.3

2、按照权利要求1所述的一种纳米金属微粉的润滑修补剂，其特征在于它的最佳配方为：

原料名称      规格    重量百分比％

纯镍微粉    ≯40nm    1～2

纯铜微粉    ≯80nm    9～15

抗氧剂       T501     0.5～0.7

溶剂                  89.5～82.3