CN106590863A - 一种润滑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种润滑材料及其制备方法，所述润滑材料包括60‑150重量份的二硫化钼、4‑50重量份的分子筛、6‑14重量份的黑磷、7‑20重量份的氟化钙、8‑15重量份的氧化锌、2‑20重量份的聚丙烯、6‑20重量份的二氧化钛和5‑15重量份的二氧化锰。本发明提供的润滑材料不仅摩擦系数低，而且热膨胀系数小，热传导率高。

Description

一种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。
现有润滑材料热膨胀系数大，热传导率低，会导致精密仪器积热和影响精密仪器的精密性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种润滑材料及其制备方法，本发明提供的润滑材料不仅摩擦系数低，而且热膨胀系数小，热传导率高。
为实现上述目的，本发明提供一种润滑材料，所述润滑材料包括60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰。
优选地，所述润滑材料包括80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
优选地，所述润滑材料为粉末，该粉末的粒径为1-200纳米。
优选地，所述分子筛为选自Y型分子筛、A型分子筛和方沸石中的至少一种。
优选地，所述润滑材料还包括10-20重量份的聚对羟基苯甲酸酯。
本发明还提供一种润滑材料的制备方法，所述制备方法包括：将60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰混合后，得到所述润滑材料。
优选地，所述润滑材料包括80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
优选地，所述润滑材料为粉末，该粉末的粒径为1-200纳米。
优选地，所述分子筛为选自Y型分子筛、A型分子筛和方沸石中的至少一种。
优选地，所述润滑材料还包括10-20重量份的聚对羟基苯甲酸酯。
本发明具有如下优点：
本发明提供的润滑材料不仅摩擦系数低，耐摩擦，而且其热导率和热膨胀系数低，适合高温精密仪器中使用。
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。
本发明提供一种润滑材料，所述润滑材料包括60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰；优选地，所述润滑材料包括80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
本发明还提供一种润滑材料的制备方法，所述制备方法包括：将60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰混合后，得到所述润滑材料；优选地，所述润滑材料包括80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
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。本发明所述润滑材料为粉末，该粉末的粒径可以为1-200纳米。在高温状态下聚丙烯可以粘结在二硫化钼周围，从而使纳米级别的二硫化钼慢慢损耗，温度进一步提高后，聚丙烯可以进入分子筛的孔道内，从而增加分子小的耐磨性，所述分子筛可以为选自Y型分子筛、A型分子筛和方沸石中的至少一种。
同时，为了补充高温下聚丙烯的损耗，所述润滑材料还可以包括10-20重量份的聚对羟基苯甲酸酯，聚对羟基苯甲酸酯的熔点较高。
另外，氟化钙和二氧化锰的加入可以进一步提高润滑材料的稳定性，并降低热膨胀性。
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60重量份的二硫化钼、4重量份的Y型分子筛、6重量份的黑磷、7重量份的氟化钙、8重量份的氧化锌、2重量份的聚丙烯、6重量份的二氧化钛和5重量份的二氧化锰混合后，磨细后，得到粒径在5-40纳米之间的润滑材料1。
实施例2
将100重量份的二硫化钼、25重量份的A型分子筛、8重量份的黑磷、16重量份的氟化钙、10重量份的氧化锌、10重量份的聚丙烯、15重量份的聚对羟基苯甲酸酯、15重量份的二氧化钛和12重量份的二氧化锰混合后，磨细后，得到粒径在50-120纳米之间的润滑材料2。
实施例3
将150重量份的二硫化钼、50重量份的方沸石、14重量份的黑磷、20重量份的氟化钙、15重量份的氧化锌、20重量份的聚丙烯、20重量份的聚对羟基苯甲酸酯、20重量份的二氧化钛和15重量份的二氧化锰混合后，磨细后，得到粒径在100-150纳米之间的润滑材料3。
实施例4
实施例4与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于加入了16重量份的聚对羟基苯甲酸酯，得到润滑材料4。
对比例1
对比例1与实施例2的制备方法基本相同，不同之处在于不加入A型分子筛，得到润滑材料D1。
对比例2
对比例2与实施例2的制备方法基本相同，不同之处在于不加入氟化钙，得到润滑材料D2。
对比例3
对比例3与实施例2的制备方法基本相同，不同之处在于不加入二氧化锰，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。
在MQ-800型端面摩擦磨损试验机上测试试样的常规摩擦系数，测试条件是载荷480N、线速度0.8m/s，摩擦时间为30min，环境温度为16℃。
采用球-盘式摩擦试验机进行真空摩擦系数测定。具体试验条件为：摩擦对偶9Cr18G10钢球，转速300r/min，载荷5N，真空≤5×10-3Pa，温度为室温，摩擦次数约104次。
采用仪器型号为FlashlineTM 3000的金属热导率检测仪，采用对比侧热导率的方法进行热导率(W/(m K))和热膨胀系数(K-1)的检测，选择200℃温度下进行热导率检测。
表1
润滑材料 1 2 3 4 D1 D2 D3
常规摩擦系数 0.15 0.08 0.10 0.12 0.21 0.25 0.28
真空摩擦系数 0.1 0.05 0.07 0.08 0.14 0.15 0.17
热导率 39 21 26 32 45 49 48
热膨胀系数 0.29 0.19 0.23 0.28 0.36 0.39 0.37
从表1可以看出，本发明提供的润滑材料不仅摩擦系数低，耐摩擦，而且其热导率和热膨胀系数低，适合高温精密仪器中使用。
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)

1.一种润滑材料，其特征在于，所述润滑材料包括60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰。
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80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
3.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述润滑材料为粉末，该粉末的粒径为1-200纳米。
4.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述分子筛为选自Y型分子筛、A型分子筛和方沸石中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的润滑材料，其特征在于，所述润滑材料还包括10-20重量份的聚对羟基苯甲酸酯。
6.一种润滑材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将60-150重量份的二硫化钼、4-50重量份的分子筛、6-14重量份的黑磷、7-20重量份的氟化钙、8-15重量份的氧化锌、2-20重量份的聚丙烯、6-20重量份的二氧化钛和5-15重量份的二氧化锰混合后，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80-120重量份的二硫化钼、15-30重量份的分子筛、8-12重量份的黑磷、10-18重量份的氟化钙、10-12重量份的氧化锌、6-18重量份的聚丙烯、10-16重量份的二氧化钛和8-12重量份的二氧化锰。
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，所述润滑材料为粉末，该粉末的粒径为1-200纳米。
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，所述分子筛为选自Y型分子筛、A型分子筛和方沸石中的至少一种。
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，所述润滑材料还包括10-20重量份的聚对羟基苯甲酸酯。
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