CN1292059C - 一种含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有纳米氧化亚铜润滑剂的制备方法。其步骤如下：1)以微米级氧化亚铜为原料，以硬脂酸、硬脂酸纳、润滑脂或润滑油为助磨剂，将氧化亚铜和助磨剂放入高能球磨机中，在氩气保护下球磨，得到粒径为20～100nm的纳米氧化亚铜；2)在步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑脂或润滑油，球磨，得到含纳米氧化亚铜的润滑剂；3)在步骤2)得到的含纳米氧化亚铜的润滑剂中，再次加入润滑脂或润滑油，在混料机中充分混和，得到含有纳米氧化亚铜的润滑剂。本发明工艺、设备简单，成本低，制得的产物稳定性高。与化学法制备相比，本发明不用分散剂、表面活性剂等物质，无须用水，对环境友好，无有毒、有害物质的对外排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法。
背景技术
氧化亚铜属立方晶体结构，四个铜原子构成四面体，一个氧原子占据四面体中心。这样的铜-氧四面体以共顶点的方式相互连接，形成氧化亚铜晶体。另一方面，高能球磨已被广泛用来制备纳米材料，球磨中氧化亚铜晶体容易沿{111}面解理，使晶体的粒度减小，如果球磨中添加适当的助磨剂，可以得到纳米氧化亚铜。氧化亚铜的成分和结构使氧化亚铜可以用作润滑添加剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法。
本发明的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其步骤如下：
1)以微米级氧化亚铜为原料，以硬脂酸、硬脂酸纳、润滑脂或润滑油为助磨剂，将氧化亚铜和助磨剂放入高能球磨机中，氧化亚铜与助磨剂的质量比为5∶1～30∶1，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶30～1∶10，在氩气保护下球磨24～150小时，得到粒径为10～100nm的纳米氧化亚铜；
2)在步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑脂或润滑油，氧化亚铜与润滑脂或润滑油的质量比为1∶10～1∶30，球磨2～6小时，得到含纳米氧化亚铜的润滑剂；
3)在步骤2)得到的含纳米氧化亚铜的润滑剂中，再次加入润滑脂或润滑油，氧化亚铜与润滑脂或润滑油的质量比为1∶100～1∶1000，在混料机中充分混和，得到含有纳米氧化亚铜的润滑剂。
本发明步骤1)中，氧化亚铜与磨球的优选重量比为1∶20；当助磨剂为固体时，氧化亚铜与助磨剂的优选质量比为20∶1；当助磨剂为液体时，氧化亚铜与助磨剂的优选质量比为10∶1。
本发明步骤2)中，氧化亚铜与润滑脂的优选质量比为1∶20。
本发明步骤2)中，氧化亚铜与润滑油的优选质量比为1∶50。
本发明步骤3)中，氧化亚铜与润滑脂的优选质量比为1∶100；氧化亚铜与润滑油的优选质量比为1∶1000。
本发明利用高能球磨得到纳米氧化亚铜，工艺、设备简单，成本低，可通过球磨时间控制氧化亚铜粒径大小。在球磨的同时，对纳米氧化亚铜进行了亲油处理，制得的产物稳定性高。与化学法制备相比，本发明不用分散剂、表面活性剂等物质，无须用水，对环境友好，无有毒、有害物质的对外排放。实验表明，添加纳米氧化亚铜的润滑剂，可以大大提高润滑剂的减摩耐磨能力，提高机械转动部件的使用寿命。
附图说明
图1是实施例1氧化亚铜与硬脂酸在氩气保护下球磨96小时后的X射线衍射图；
图2是实施例1氧化亚铜在氩气保护下球磨96小时后扫描电子显微像；
图3是实施例1的添加纳米氧化亚铜的润滑脂的X射线衍射图；
图4是实施例2氧化亚铜与润滑油在氩气保护下球磨96小时后的X射线衍射图；
图5是实施例2氧化亚铜与润滑油在氩气保护下球磨96小时后的扫描电子显微像；
图6是实施例3氧化亚铜与硬脂酸在氩气保护下球磨48小时得到纳米氧化亚铜；
图7是实施例4氧化亚铜在大气气氛下球磨96小时后的X射线衍射图；
具体实施方式
实施例1
1)以粒度为200目的氧化亚铜为原料，以硬脂酸为助磨剂，氧化亚铜与硬脂酸的质量比为20∶1，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶20，在高能球磨机中、氩气保护下球磨96小时得到纳米氧化亚铜，图1是球磨后的X射线衍射图，图中无氧化铜的衍射峰；图2是扫描电子显微像，由于硬脂酸的影响，氧化亚铜相互粘连，氧化亚铜的平均粒径为50nm；
2)在步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑脂，氧化亚铜与润滑脂的质量比为1∶20，然后球磨4小时，得到含4.8％纳米氧化亚铜的润滑剂；
3)将步骤2)得到的含纳米氧化亚铜的润滑剂中再次加入润滑脂，氧化亚铜与润滑脂的质量比为1∶50，在混料机中充分混和，得到含2.0％纳米氧化亚铜的润滑脂，图3是添加纳米氧化亚铜的润滑脂的X射线衍射图；
实施例2
1)以粒度为200目的氧化亚铜为原料，以润滑油为助磨剂，氧化亚铜与润滑油的质量比为10∶1，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶20，在高能球磨机中、氩气保护下球磨96小时得到纳米氧化亚铜，图4是球磨后的X射线衍射图，图5是扫描电子显微像，由于润滑油的影响，氧化亚铜相互粘连，氧化亚铜的平均粒径为45nm；
2)在步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑油，氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶50，然后球磨5小时，得到含2.0％纳米氧化亚铜的润滑剂；
3)在步骤2)得到的润滑剂中再次加入润滑油，氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶1000，在混料机中充分混和，得到含1.0‰纳米氧化亚铜的润滑油；
实施例3
1)以粒度为200目的氧化亚铜为原料，以硬脂酸为助磨剂，氧化亚铜与硬脂酸的质量比为10∶1，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶20，在高能球磨机中、氩气保护下球磨48小时，得到纳米氧化亚铜，图6是球磨后的X射线衍射图，氧化亚铜的平均粒径为50nm；
2)将步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑油，氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶50，然后球磨5小时，得到含2.0％纳米氧化亚铜的润滑剂；
3)将步骤2)得到的润滑剂中再次加入润滑油，氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶1000，在混料机中充分混和，得到含1.0‰纳米氧化亚铜的润滑油；
实施例4
1)以粒度为200目的氧化亚铜为原料，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶20，在大气气氛下、不添加助磨剂，在高能球磨机中进行球磨，有少量氧化亚铜转变为氧化铜，图7是氧化亚铜在大气气氛下球磨96小时后的X射线衍射图，由图可见，球磨后有少量氧化铜产生。
Claims (8)
1.一种含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：
1)以微米级氧化亚铜为原料，以硬脂酸、硬脂酸纳、润滑脂或润滑油为助磨剂，将氧化亚铜和助磨剂放入高能球磨机中，氧化亚铜与助磨剂的质量比为5∶1～30∶1，氧化亚铜与磨球的重量比为1∶30～1∶10，在氩气保护下球磨24～150小时，得到粒径为10～100nm的纳米氧化亚铜；
2)在步骤1)得到的纳米氧化亚铜中加入润滑脂或润滑油，氧化亚铜与润滑脂或润滑油的质量比为1∶10～1∶30，球磨2～6小时，得到含纳米氧化亚铜的润滑剂；
3)在步骤2)得到的含纳米氧化亚铜的润滑剂中，再次加入润滑脂或润滑油，氧化亚铜与润滑脂或润滑油的质量比为1∶100～1∶1000，在混料机中充分混和，得到添加纳米氧化亚铜的润滑剂。
2.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤1)中氧化亚铜与磨球的重量比为1∶20。
3.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤1)中的助磨剂为固体助磨剂，氧化亚铜与助磨剂的质量比为20∶1。
4.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤1)中的助磨剂为液体助磨剂，氧化亚铜与助磨剂的质量比为10∶1。
5.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤2)中氧化亚铜与润滑脂的质量比为1∶20。
6.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤2)中氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶50。
7.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤3)中氧化亚铜与润滑脂的质量比为1∶100。
8.根据权利要求1所述的含有纳米氧化亚铜的润滑剂的制备方法，其特征是步骤3)中氧化亚铜与润滑油的质量比为1∶1000。
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