CN106590845A - 一种耐高温润滑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温润滑材料及其制备方法，所述润滑材料包括75‑180重量份的纳米二硫化钼、5‑15重量份的纳米碳颗粒、3‑20重量份的硼砂、5‑25重量份聚碳酸酯、1‑5重量份的锌铜合金、7‑15重量份的硅胶、25‑40重量份的磷酸铁和4‑15重量份的聚磷酸钙。本发明提供的润滑材料具有好的耐高温性能。

Description

一种耐高温润滑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑材料技术领域，具体涉及一种耐高温润滑材料及其制备方法。
背景技术
润滑材料主要用于发动机轴承、齿轮、汽缸、活塞、连杆等部位，工作时润滑油在密闭系统中循环流动，不仅保证摩擦部件处于良好润滑状态，还能将摩擦产生的热和产物从工作面带走。
中国专利CN103291743A公开一种球关节轴承用锌基复合自润滑材料，其特征在于：所述的自润滑材料的具体组分和质量百分比为：Al：25-28，Cu：2-2.5，Mg：0.01-0.02，Zn：剩余量；同时，本自润滑材料中的杂质含量为：Fe≤0.075，Pb≤0.006，Cd≤0.006，Sn≤0.003，Mn≤0.01，Cr≤0.01，Ni≤0.01。这是一种以锌作为基础的自润滑材料，它具有强度高、摩擦系数低、比重低等多种优点。
中国专利CN1257909A公开了一种固体润滑材料,由按下列重量份的组分组成:聚四氟乙烯38-66,润滑材料27-51,增强成分8-5,辅助成分3-2.5,其中:润滑材料由按重量份为1/(1.5-2.5)的二硫化钼/石墨组成；增强成分由按重量份为1/(2-4)的铜粉/玻璃纤维组成；辅助成分由按重量份为1/(1.5-2)/(1-1.5)的三氧化二锑/磷酸锰铁/氧化铅组成。
中国专利CN100434499A公开了一种降振减噪自修复纳米润滑材料及其制备方法，它是由纳米级金属粉和天然矿石粉为主要原料，辅加各种辅助原料经过一定工艺条件和生产步骤制成的用于油(脂)润滑或超声介质中加入的高性能修复纳米材料。其特点是可在多种金属摩擦副表面快速生成高硬度自修复润滑膜，并自动调整摩擦副间隙，显著减小摩擦系数、提高承载能力，填平修补摩擦表面的沟槽和缺陷，有效减小机械零件运动部件不平衡、摩擦、损伤所造成的振动和噪声，大幅度延长机械零件的使用寿命和机器大修期限。本发明广泛应用于涉及机械摩擦部件的性能改善及由此产生的振动和噪声降低中。
中国专利公开了一种固体自润滑材料及其制备技术，属于材料科学技术领域。新型自润滑材料采用Gasar技术制备的规则多孔纯铜作为预制基体，采用低剪切应力固体润滑单金属纯铅作为自润滑相。采用常压下液态金属浸渗法使得液态自润滑相材料充填预制基体孔隙，凝固后制备一种新型固体自润滑材料。这种新型固体自润滑材料即具备Gasar多孔材料质量轻，比强度高，应力集中小，导电、导热性好，能量吸收性好等特点，又具备纯铅优良的自润滑性能以及抗粘着、抗咬合性能，适应于高速、中载、多尘、辐射等恶劣工况。本发明所述内容将常压液态金属浸渗技术与Gasar技术结合起来制备了一种新型自润滑，是目前国内Gasar技术在自润滑领域的首次应用，具有创新性。同时，该专利制备方法具有流程短、成本低、操作简单等特点。
现有润滑材料在低温时，具有较为良好的润滑性能，但是随着温度升高，润滑性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温润滑材料及其制备方法，本发明提供的润滑材料具有好的耐高温性能。
为实现上述目的，本发明提供一种耐高温润滑材料，所述润滑材料包括75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙。
优选地，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
优选地，所述纳米碳颗粒为石墨烯、碳纳米管或碳纤维。
优选地，所述纳米二硫化钼的粒径为1-15纳米。
优选地，所述润滑材料的粒径小于300纳米。
本发明还提供一种耐高温润滑材料的制备方法，所述制备方法包括：将75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙混合后，得到所述润滑材料。
优选地，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
优选地，所述纳米碳颗粒为石墨烯、碳纳米管或碳纤维。
优选地，所述纳米二硫化钼的粒径为1-15纳米。
优选地，所述润滑材料的粒径小于300纳米。
本发明具有如下优点：本发明提供的润滑材料摩擦系数好，磨损量低，且耐高温性能好。
具体实施方式
以下具体实施方式仅用于说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
本发明提供一种耐高温润滑材料，所述润滑材料包括75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙；优选地，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
本发明还提供一种耐高温润滑材料的制备方法，所述制备方法包括：将75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙混合后，得到所述润滑材料；优选地，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
二硫化钼被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。现有二硫化钼一般采用微米级别，纳米级别的二硫化钼通常认为太细不适合作为润滑材料，本发明在纳米二硫化钼中加入了硼砂，使其能够将纳米二氧化钼很好地聚集，但是又具有更加良好的润滑性能，所述纳米二硫化钼的粒径优选为1-15纳米，所述润滑材料的粒径优选小于300纳米。
根据本发明，所述纳米碳颗粒可以为石墨烯、碳纳米管或碳纤维，常规用于润滑材料的纳米碳颗粒一般为石墨烯或石墨，但是当润滑材料中二硫化钼粒径减小后，碳纳米管管壁内外可以很好地容纳二硫化钼，从而使纳米级别的二硫化钼能够很好地应用。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
将75重量份的10-15纳米的二硫化钼、5重量份的石墨烯、3-20重量份的硼砂、5重量份聚碳酸酯、1重量份的锌铜合金、7重量份的硅胶、25重量份的磷酸铁和4重量份的聚磷酸钙混合，进行磨细后，得到粒径小于300纳米的润滑材料1。
实施例2
将100重量份的5-10纳米的二硫化钼、9重量份的碳纳米管、16重量份的硼砂、18重量份聚碳酸酯、3重量份的锌铜合金、9重量份的硅胶、30重量份的磷酸铁和12重量份的聚磷酸钙混合，进行磨细后，得到粒径小于300纳米的润滑材料2。
实施例3
将180重量份的8-12纳米的二硫化钼、15重量份的碳纤维、20重量份的硼砂、25重量份聚碳酸酯、5重量份的锌铜合金、15重量份的硅胶、40重量份的磷酸铁和15重量份的聚磷酸钙混合，进行磨细后，得到粒径小于300纳米的润滑材料3。
实施例4
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，二硫化钼的粒径为20-30纳米，得到润滑材料4。
实施例5
与实施例2的制备方法基本相同，不同之处在于，将碳纳米管替换为石墨烯，得到润滑材料5。
对比例1
对比例1与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，将聚碳酸酯替换为聚四氟乙烯，得到润滑材料D1。
对比例2
对比例2与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，不加入磷酸铁，得到润滑材料D2。
对比例3
对比例3与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，不加入聚磷酸钙，得到润滑材料D3。
测试实施例
将实施例和对比例所制备的润滑材料采用下列方法进行测试摩擦性能，具体数据见表1。
采用M-2000A型摩擦磨损试验机按GB3960-83测量摩擦材料的摩擦系数和磨损量，配副材料为45钢，直径为30mm，测试压力分别为100、150和200N，转速为200r/min，测试时间为2h。
采用15毫米刹车片在450℃下测定摩擦材料的高温耐用时间，每分钟刹车片制动10次，当刹车片至7毫米以下，则试验停止，记录时间。
表1
从表1可以看出，本发明提供的润滑材料摩擦系数好，磨损量低，且耐高温性能好。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种耐高温润滑材料，其特征在于，所述润滑材料包括75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙。
2.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
3.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述纳米碳颗粒为石墨烯、碳纳米管或碳纤维。
4.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述纳米二硫化钼的粒径为1-15纳米。
5.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述润滑材料的粒径小于300纳米。
6.一种耐高温润滑材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将75-180重量份的纳米二硫化钼、5-15重量份的纳米碳颗粒、3-20重量份的硼砂、5-25重量份聚碳酸酯、1-5重量份的锌铜合金、7-15重量份的硅胶、25-40重量份的磷酸铁和4-15重量份的聚磷酸钙混合后，得到所述润滑材料。
7.根据权利要求6所述的润滑材料的制备方法，其特征在于，所述润滑材料包括100-130重量份的纳米二硫化钼、8-12重量份的纳米碳颗粒、6-15重量份的硼砂、10-20重量份聚碳酸酯、2-5重量份的锌铜合金、8-10重量份的硅胶、28-35重量份的磷酸铁和6-10重量份的聚磷酸钙。
8.根据权利要求6所述的润滑材料的制备方法，其特征在于，所述纳米碳颗粒为石墨烯、碳纳米管或碳纤维。
9.根据权利要求6所述的润滑材料的制备方法，其特征在于，所述纳米二硫化钼的粒径为1-15纳米。
10.根据权利要求6所述的润滑材料的制备方法，其特征在于，所述润滑材料的粒径小于300纳米。
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