CN114774187A - 一种石墨烯机油、制备方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种石墨烯机油、制备方法及其设备，主要由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯0.03%‑0.09%，分散剂0.015%‑0.03%，基础油余量。本发明采用高纯度石墨烯，通过分散剂的作用能够在油性体系内长久均匀分散，不易沉淀；本发明所使用的石墨烯不会与发动机金属表面发生化学反应，完全通过物理吸附成膜保护发动机内壁，较少内部摩擦副之间的磨损；本发明所使用的石墨烯能够在发动机工作时的高温高压环境下，填充并修复缸壁磨损；同时长时间使用会对发动机内壁表面形成渗碳，提高表面强度，延长发动机使用寿命；本发明所使用的石墨烯能够随着活塞往复运动均匀涂布在发动机内部，起到微轴承作用，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦阻力。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯机油生产技术领域，具体涉及一种石墨烯机油、制备方法及其设备。
背景技术
随着经济不断发展，汽车现已成为人们的主要代步工具。发动机是汽车最为重要的组件，在汽车发动机运转过程中，机油起到了润滑、密封、防锈、减震以及帮助冷却等作用，以确保汽车发动机的正常运转。为发动机添加合适的机油能够有效减轻内部摩擦副表面的相互磨损 ，改善发动机内部工作环境，节约能耗，减少尾气中有害物质的排放。
石墨烯是当前人们发现的自然界中存在的最薄的二维材料，具有高强度、高润滑性、高导热性等优异性能。将石墨烯加入机油中混合制备成的石墨烯机油，具有良好的极压抗磨性能，并且石墨烯成分能够修复发动机内部磨损，延长发动机使用寿命。
石墨烯机油的优异性能虽然已被证实，但在实际使用中，大多数产品未能解决石墨烯在机油中易团聚沉淀的问题，抗磨减摩效果也未达到理想状态。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种石墨烯机油、制备方法及其设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种石墨烯机油，其创新点在于，主要由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯0.03%-0.09%，分散剂0.015%-0.03%，基础油余量。
进一步的，所述纳米石墨烯片径D50为2.5μm以下。
进一步的，所述分散剂为具有亲油基团的粉体分散剂。
一种石墨烯机油的制备方法，其创新点在于，包括以下步骤：
S1、首先将基础油注入搅拌设备内，然后再将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min；
S2、其次将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高速搅拌2h，静置30min，然后继续搅拌2h，待体系稳定后得到成品。
一种石墨烯机油搅拌设备，其创新点在于：所述搅拌设备包括搅拌罐，所述搅拌罐的顶部设置上电机和进料口，所述搅拌罐的底部设置下电机和出料口，所述上电机传动连接上搅拌杆，所述下电机传动连接下搅拌杆，所述上搅拌杆的下端嵌入下搅拌杆的顶端，且两者间隙配合，所述上搅拌杆的外部设置上搅拌叶，所述下搅拌杆的外部设置下搅拌叶，所述上搅拌叶和下搅拌叶均为分叉结构，且两者错位设置。
进一步的，所述上搅拌杆的上端和下搅拌杆的下端均设置辅助搅拌叶。
进一步的，所述上搅拌杆的下端为销轴，所述下搅拌杆的顶部开设销孔，所述销轴嵌入销孔内。
进一步的，所述上电机和下电机同向或反向旋转。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
本发明工艺简单，效果良好，采用高纯度石墨烯，通过分散剂的作用能够在油性体系内长久均匀分散，不易沉淀；本发明所使用的石墨烯不会与发动机金属表面发生化学反应，完全通过物理吸附成膜保护发动机内壁，较少内部摩擦副之间的磨损；本发明所使用的石墨烯能够在发动机工作时的高温高压环境下，填充并修复缸壁磨损；同时长时间使用会对发动机内壁表面形成渗碳，提高表面强度，延长发动机使用寿命；本发明所使用的石墨烯能够随着活塞往复运动均匀涂布在发动机内部，起到微轴承作用，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦阻力；本发明在石墨烯修复发动机和减少摩擦磨损的多重作用下，能够明显降低油耗，提高燃油经济性。
附图说明
图1为本发明的搅拌设备结构示意图。
附图标记说明：
1搅拌罐、2上电机、3进料口、4下电机、5出料口、6上搅拌杆、7下搅拌杆、8上搅拌叶、9下搅拌叶、10辅助搅拌叶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种石墨烯机油，主要由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯0.03%-0.09%，分散剂0.015%-0.03%，基础油余量。
本实施例中，纳米石墨烯片径D50为2.5μm以下。
本实施例中，分散剂为具有亲油基团的粉体分散剂。
实施例2
一种石墨烯机油的制备方法，包括以下步骤：
S1、首先将基础油注入搅拌设备内，然后再将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min；
S2、其次将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高速搅拌2h，静置30min，然后继续搅拌2h，待体系稳定后得到成品。
实施例3
一种石墨烯机油搅拌设备，搅拌设备包括搅拌罐1，搅拌罐1的顶部设置上电机2和进料口3，搅拌罐1的底部设置下电机4和出料口5，上电机2传动连接上搅拌杆6，下电机4传动连接下搅拌杆7，上搅拌杆6的下端嵌入下搅拌杆7的顶端，且两者间隙配合，上搅拌杆6的外部设置上搅拌叶8，下搅拌杆7的外部设置下搅拌叶9，上搅拌叶8和下搅拌叶9均为分叉结构，且两者错位设置。具体的，首先将基础油注入搅拌罐1内，然后再将分散剂加入基础油中，开启上电机2和下电机4，两者分别带动上搅拌杆6和下搅拌杆7进行旋转，从而带动上搅拌叶8和下搅拌叶9对物料进行搅拌混合，然后再加入纳米石墨烯，再进行搅拌混合，在搅拌混合的过程中，上搅拌叶8和下搅拌叶9可以同向旋转一段时间后，再反向旋转一段时间，这样能够提高搅拌效率和搅拌质量，从而达到充分搅拌的目的，搅拌完成后，待体系稳定后得到成品；上搅拌叶8和下搅拌叶9均为分叉结构，且两者的分支相互交错设置，这样不仅能够确保上搅拌叶8和下搅拌叶9的正常旋转，而且能够增加与物料的接触面积，从而提高搅拌效率和搅拌质量。
本实施例中，上搅拌杆6的上端和下搅拌杆7的下端均设置辅助搅拌叶10。辅助搅拌叶10能够辅助上搅拌叶8和下搅拌叶9进行物料的搅拌。
本实施例中，上搅拌杆6的下端为销轴，下搅拌杆7的顶部开设销孔，销轴嵌入销孔内，利用两者的结合。
本实施例中，上电机2和下电机4同向或反向旋转，可以根据需要选择同向或反向旋转，从而满足生产所需。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种石墨烯机油，其特征在于，主要由以下质量百分比的原料组成：纳米石墨烯0.03%-0.09%，分散剂0.015%-0.03%，基础油余量。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯机油，其特征在于：所述纳米石墨烯片径D50为2.5μm以下。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯机油，其特征在于：所述分散剂为具有亲油基团的粉体分散剂。
4.一种石墨烯机油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将基础油注入搅拌设备内，然后再将分散剂加入基础油中，中速搅拌30min；
S2、其次将纳米石墨烯匀速加入基础油中，以多级高速分散机高速搅拌2h，静置30min，然后继续搅拌2h，待体系稳定后得到成品。
5.一种根据权利要求4所述的石墨烯机油搅拌设备，其特征在于：所述搅拌设备包括搅拌罐，所述搅拌罐的顶部设置上电机和进料口，所述搅拌罐的底部设置下电机和出料口，所述上电机传动连接上搅拌杆，所述下电机传动连接下搅拌杆，所述上搅拌杆的下端嵌入下搅拌杆的顶端，且两者间隙配合，所述上搅拌杆的外部设置上搅拌叶，所述下搅拌杆的外部设置下搅拌叶，所述上搅拌叶和下搅拌叶均为分叉结构，且两者错位设置。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯机油搅拌设备，其特征在于：所述上搅拌杆的上端和下搅拌杆的下端均设置辅助搅拌叶。
7.根据权利要求5所述的一种石墨烯机油搅拌设备，其特征在于：所述上搅拌杆的下端为销轴，所述下搅拌杆的顶部开设销孔，所述销轴嵌入销孔内。
8.根据权利要求5所述的一种石墨烯机油搅拌设备，其特征在于：所述上电机和下电机同向或反向旋转。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220722 |
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