WO2006058768A1 - Zuschlagstoff zur beimischung in einen betriebsstoff einer technischen anlage, verwendung eines zuschlagstoffs und verfahren zur oberflächenbehandlung von arbeitskomponenten einer technischen anlage - Google Patents

Zuschlagstoff zur beimischung in einen betriebsstoff einer technischen anlage, verwendung eines zuschlagstoffs und verfahren zur oberflächenbehandlung von arbeitskomponenten einer technischen anlage Download PDF

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combustion engine
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technical system
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Vsevolod Genzel
Stefan Bill
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Definitions

  • the invention relates to an additive for admixture in a fuel of a technical system, in particular in the lubricating or fuel of an internal combustion engine. It further relates to a lubricating and fuel for an internal combustion engine, the use of an aggregate of the type mentioned and a method for the surface treatment of working components of a technical system.
  • the treatment of surfaces of such working components may be provided with means that cause a smoothing of the treated surfaces and / or an improved adhesion of oil particles and thus to a Reduction of the occurring friction lead.
  • the surfaces of metallic working components with a fine-grained mixture of serpophite according to the chemical formula Mg 3 [Si 2 ⁇ 5 ] (OH) 4
  • kaolinite according to the formula Al 2 [O 5 ] (OH) 4 , supplemented by admixtures of a crystal image ners and a catalyst to treat.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an additive for admixture in a fuel of a technical system, in particular in the lubricating or fuel of an internal combustion engine, with the comparatively simple way a particularly favorable and reliable friction-reducing treatment of surfaces in the technical Plant-guided working components is possible. Furthermore, a process for the surface treatment of working components of a technical system, in particular an internal combustion engine to be specified, with the particularly favorable way a particularly long life and operational safety of the technical system can be achieved.
  • the invention is based on the consideration that to ensure a particularly long service life of the working components used in the technical system a particularly homogeneous, reliable and with comparatively simple Chen means cheap producible, even in view of comparatively adverse working conditions stable surface coating should be produced.
  • the aggregate should be based on suitable components, in which case, in particular, the formation of a friction-reducing aggregate on phyllosilicates should also be used for the stated purpose.
  • the use of polymer silicates or hydrosilicates of metals of artificial or natural descent is provided, wherein in particular one or more silicates should be present in the silicon-oxygen crystal lattice in a fiber-stripe layer or tube structure.
  • iron magnesium hydroxide silicate as an essential component of the additive, a particularly favorable result can be achieved.
  • the component iron-magnesium hydroxide silicate is contained in a weight percentage of at least about 30 weight percent.
  • serpentine expressed by the chemical formula Mg 6 [Si 4 O 10 ] (OH) 8
  • talc expressed by the chemical formula Mg 3 [Si 4 O-io] (OH) 2
  • sodium magnesium hydroxide silicate expressed by the chemical formula Na 2 Mg 4 Si 6 O-i ⁇ (OH) 2 , is provided as a further component.
  • Particularly good coating results with regard to homogeneity and long-term consistency can be achieved by preferably containing the components mentioned in a weight percentage of about 30 to 70 percent by weight of serpentine and about 10 to 50 percent of talc.
  • the additive comprises as an additional component an abrasive.
  • an abrasive It is advantageously a suitable particle size in the form of particles present fabric having a sufficiently high hardness of, for example, 4 to 8 Mohs' hardness shear.
  • Such an abrasive first causes a roughening of the surface, which is contrary to the actual desired effect of producing a particularly smooth surface. At the thus roughened surface
  • the particles of the additive intended for producing a particularly smooth metal-ceramic surface can adhere particularly well, so that overall the coating success is particularly favorable.
  • lizardite is provided as abrasive as serpentine.
  • a particularly simple processability can be achieved by the aggregate advantageously as a fine-grained powder having a particle size of about 0.01 to 100 .mu.m, preferably from about 3 to 25 microns, is maintained.
  • the additive is in principle suitable for admixing with any operating fluid of a technical installation, with particularly favorable properties of the achievable surface coatings with regard to possible operating parameters and the like being obtainable, in particular in the case of metallic working components of the technical installation.
  • the additive is, however, provided for admixture in the lubricating and fuel for an internal combustion engine, in which just exposed to a possibly significant wear engine parts can be provided with a friction-reducing and wear-reducing surface coating.
  • the additive is mixed in a proportion of about 0.005% to about 0.5%, preferably of about 0.1%, the lubricating and fuel.
  • the additive is used as a friction-reducing, wear-reducing additive which builds up new layers on worn surfaces, optimizes games and can be used in transmissions, bearings or other friction mechanisms, preferably in an internal combustion engine.
  • Components of an additive of the type mentioned are supplied.
  • the supply takes place advantageously via the admixture of the additive to a fuel of the technical system, preferably for lubricating or fuel for the Internal combustion engine, and / or to an oil and grease-free connection carrier, which allows the connection of the additive to metallic components.
  • the aggregate may preferably be supplied in the form of a suspension in a suitably chosen carrier material, for example a gel which is homogeneously miscible with the usual operating materials, fat or oil.
  • the additive may also be applied in the form of a so-called lubricating varnish prior to the (initial) use of the technical system on the surfaces requiring treatment via the choice of a suitable binding substrate. After commissioning of this bonded coating is then removed, which takes place as a result of the friction occurring the formation of the metal-ceramic surface coating at the required locations.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that by the use of iron-magnesium hydroxide silicate, preferably in combination with talc and / or serpentine, in particular in the form of lizardite, and / or sodium magnesium hydroxide silicate on a particularly simple and inexpensive way an additive can be provided for incorporation into the operating fluid of a technical system, with the reliable high-quality surface treatment of run in the technical system working components can be achieved.
  • the thus tempered surfaces have a particularly high relative hardness and also strength, so that the occurring during the movement of working components against each other friction wear is kept particularly low.
  • the acted upon with such an additive technical equipment, especially internal combustion engines thus have a particularly long life and due to the reduced friction on a particularly high efficiency.
  • a powdery Mixture with the components talc, iron-magnesium hydroxide silicate, lizardite prepared as serpentine and sodium magnesium hydroxide silicate, with a particle size of about 0.1 to 10 microns was set.
  • the aggregate was prepared by first coarse and then finely comminuted minerals as components until the desired grain size sets. In this case, conventional crushing systems can be used. After selection of the particles produced in terms of density, mass and grain size, a cleaning of unwanted material contributions takes place.
  • the powdery additive produced in this way was admixed with the lubricant and fuel for the internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the aggregate was first mixed with a gel commercially available under the name "Wedolit V-822-828 Spezialgel" as a carrier, to give a gel-like paste which was added in a first treatment step in an amount of approx
  • the motor vehicle was then moved at several intervals over a distance of about 300 to 400 km, so that a uniform distribution of the aggregate in the fuel and a reliable adherence to the inner surfaces of the internal combustion engine was ensured
  • Physico-chemical reaction in the frictional area produces a chemical-crystalline compound, the coating and the reaction and chemical compound occurring thereby occurring preferentially in those zones which are exposed to sufficiently high friction.
  • a review of the treated components revealed that a metal-ceramic coating had formed on the surfaces, which in particular compensated small holes or cracks in the original surface.
  • the metal-ceramic surface is very smooth, detectable for example by a considerably reduced roughness, whereby originally made in the internal combustion engine metal Metal friction pairs have consistently formed metal-ceramic-metal-ceramic friction pairs.
  • the coated surfaces also have a high corrosion resistance, recognizable by an increased electrical surface resistance, a high destruction temperature of about 1600 0 C, improved by about 30% microhardness and a high pressure resistance of about 2500 N / mm 2 at Herzscher pressing on.
  • the metallic ceramic layer also has a thermal expansion coefficient approximately equal to steel of about 13.6 - 14.2 ppm / K. As has also been found, is removed by the resulting chemical reaction in the formation of the metal-ceramic layer of the metal surface of the working component hydrogen, so that hydrogen cracking is suppressed. Especially with regard to the thermal expansion coefficients comparable to steel, detachment of the coating from the respective working component is virtually impossible even at very high or very low temperatures.

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Abstract

Ein Zuschlagstoff zur Beimischung in einen Betriebsstoff einer technischen Anlage, insbesondere in den Schmier- und Kraftstoff eines Verbrennungsmotors, soll auf vergleichsweise einfache Weise eine besonders günstige und zuverlässige reibungsvermindernde Behandlung von Oberflächen von in der technischen Anlage geführten Arbeitskomponenten ermöglichen. Dazu umfasst der Zuschlagstoff erfindungsgemäß die Komponente Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat.

Description

Beschreibung
Zuschlagstoff zur Beimischung in einen Betriebsstoff einer technischen Anlage, Verwendung eines Zuschlagstoffs und Verfahren zur Oberflä- chenbehandlung von Arbeitskomponenten einer technischen Anlage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zuschlagstoff zur Beimischung in einen Betriebsstoff einer technischen Anlage, insbesondere in den Schmier- oder Kraftstoff eines Verbrennungsmotors. Sie betrifft weiterhin einen Schmier- und Kraftstoff für einen Ver- brennungsmotor, die Verwendung eines Zuschlagstoffes der genannten Art und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Arbeitskomponenten einer technischen Anlage.
In einer Vielzahl von technischen Anlagen wie beispielsweise in einem Verbrennungs- motor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, aber auch in Lagern, Zylinderlaufbuchsen, Turboladern, Getrieben oder anderen reibenden mechanischen Systemen kommen gegeneinander bewegte Teile zum Einsatz. Um den daraus resultierenden Verschleiß, insbesondere im Hinblick auf die materialtechnisch vergleichsweise widrigen Betriebsbedingungen, begrenzt zu halten, werden derartige Teile oder Arbeitskompo- nenten üblicherweise mit Schmiermitteln wie beispielsweise Schmieröl versehen.
Dennoch kommt es üblicherweise zum Verschleiß an derartig gegeneinander bewegten Arbeitskomponenten, der direkt oder auch über Korrosionseffekte die Lebensdauer der Arbeitskomponenten und somit der technischen Anlage insgesamt begrenzen kann.
Um den solchermaßen auftretenden Verschleiß zu begrenzen und somit die Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit der eingesetzten Arbeitskomponenten zu erhöhen, kann die Behandlung von Oberflächen derartiger Arbeitskomponenten mit Mitteln vorgesehen sein, die eine Glättung der behandelten Oberflächen und/oder eine verbesserte Anhaftung von Ölpartikeln bewirken und somit zu einer Verminderung der auf- tretenden Reibung führen. Zu diesem Zweck ist es aus der WO 02/18673 A2 bekannt, die Oberflächen metallischer Arbeitskomponenten mit einer feinkörnigen Mischung von Serpophit, entsprechend der chemischen Formel Mg3 [Si2θ5] (OH)4, und Kaolinit, entsprechend der Formel Al2 [O5] (OH)4, ergänzt durch Beimischungen eines Kristallbild- ners und eines Katalysators, zu behandeln. Dabei wird davon ausgegangen, dass aufgrund der ähnlichen Kristallstruktur von Serpophit einerseits und Kaolinit andererseits eine vergleichsweise homogene Oberflächenbeschichtung auf der behandlungsbedürftigen Arbeitskomponente gebildet werden kann, wobei aufgrund eines lonenaus- tauschs der im Kaolinit enthaltenen Aluminiumionen mit Ionen aus dem Metallkörper der Arbeitskomponente eine besonders gute Haftung der Beschichtung erreichbar ist. Die genannten Materialien werden dabei als Zuschlagstoff - auch als Zusatzstoff oder Additiv bezeichnet - einem Betriebsstoff der Anlage beigemischt.
Allerdings sind die mitdiesem System erreichbaren Verbesserungen der Materialeigenschaften der beschichteten Bauteile nur begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zuschlagstoff zur Beimischung in einen Betriebsstoff einer technischen Anlage, insbesondere in den Schmier- oder Kraftstoff eines Verbrennungsmotors, anzugeben, mit dem auf vergleichsweise einfache Weise eine besonders günstige und zuverlässige reibungsvermindernde Behandlung von Oberflächen von in der technischen Anlage geführten Arbeitskomponenten ermöglicht ist. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Arbeitskomponenten einer technischen Anlage, insbesondere eines Verbrennungsmotors, angegeben werden, mit dem auf besonders günstige Weise eine besonders hohe Lebensdauer und betriebliche Sicherheit der technischen Anlage erreichbar ist.
Bezüglich des Zuschlagstoffs wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem die Komponente Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat vorgesehen ist. Dabei umfasst der Zuschlagstoff als besonders wirksame Komponenten Polymersilikate und/oder Hydro- silikate von Metallen (Salze der Kieselsäure) künstlicher oder natureller Abstammung, bestehend aus einem oder mehreren Silikaten im Silizium-Sauerstoff-Kristallgitter in Faser-, Streifen-, Schicht- oder Rohrstruktur, insbesondere ausgedrückt durch die Formel ((Mg1Fe)3K [Si2K O5k] (OH)4Jn mit k=1 bis 5, n = 1 bis 10000000.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass für die Gewährleistung einer besonders langen Lebensdauer der in der technischen Anlage eingesetzten Arbeitskomponenten eine besonders homogene, zuverlässige und mit vergleichsweise einfa- chen Mitteln günstig herstellbare, auch im Hinblick auf vergleichsweise widrige Arbeitsbedingungen stabile Oberflächenbeschichtung herstellbar sein sollte. Dazu sollte der Zuschlagstoff auf geeigneten Komponenten aufgebaut sein, wobei insbesondere auch für den genannten Einsatzzweck der Bildung eines reibungsvermindernden Zuschlag- Stoffs auf Schichtsilikate zurückgegriffen werden sollte. Dabei ist insbesondere der Einsatz von Polymersilikaten oder Hydrosilikaten von Metallen künstlicher oder natureller Abstammung vorgesehen, wobei insbesondere eines oder mehrere Silikate im Silizium- Sauerstoff-Kristallgitter in Faser-Streifen-schicht oder Rohrstruktur vorliegen sollte. Wie sich überraschender Weise herausgestellt hat, ist unter Rückgriff auf Eisen- Magnesium-Hydroxid-Silikat als wesentliche Komponente des Zuschlagstoffs ein besonders günstiges Ergebnis erzielbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Komponente Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat dabei in einem Gewichts-Prozentanteil von mindestens etwa 30 Gewichtsprozent enthalten.
Vorzugsweise ist Serpentin, ausgedrückt durch die chemische Formel Mg6 [Si4 O10] (OH)8, und/oder Talkum, ausgedrückt durch die chemische Formel Mg3 [Si4 O-io] (OH)2, vorgesehen. In zusätzlicher oder alternativer vorteilhafter Ausgestaltung ist als weitere Komponente Natrium-Magnesium-Hydroxid-Silikat, ausgedrückt durch die chemische Formel Na2 Mg4 Si6 O-iβ (OH)2, vorgesehen.
Besonders gute Beschichtungsergebnisse hinsichtlich Homogenität und Langzeits- tablität sind erreichbar, indem vorzugsweise die genannten Komponenten in einem Gewichts-Prozentanteil von etwa 30 bis 70 Gewichtsprozent Serpentin und etwa 10 bis 50 Prozent Talkum enthalten sind.
Vorzugsweise umfasst der Zuschlagstoff als weitere Komponente ein Abrasiv. Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um einen in Form von Partikeln geeigneter Partikelgröße vorliegenden Stoff, der eine ausreichend hohe Härte von beispielsweise 4 bis 8 Mohs 'scher Härte aufweist. Ein derartiges Abrasiv bewirkt zunächst eine dem eigentlich angestrebten Effekt der Herstellung einer besonders glatten Oberfläche zuwiderlaufende Aufrauhung der Oberfläche. An der solchermaßen aufgerauhten Oberflä- che können die zur Herstellung einer besonders glatten metallkeramischen Oberfläche vorgesehenen Partikel des Zuschlagstoffs aber besonders gut anhaften, so dass insgesamt gesehen der Beschichtungserfolg besonders günstig ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist als Abrasiv als Serpentin Lizardit vorgesehen.
Eine besonders einfache Verarbeitbarkeit ist erreichbar, indem der Zuschlagstoff vorteilhafterweise als feinkörniges Pulver mit einer Korngröße von etwa 0,01 bis 100 μm, vorzugsweise von etwa 3 bis 25 μm, vorgehalten ist.
Der Zuschlagstoff eignet sich grundsätzlich zur Beimischung in einen beliebigen Betriebsstoff einer technischen Anlage, wobei insbesondere bei metallischen Arbeitskomponenten der technischen Anlage besonders günstige Eigenschaften der erreichbaren Oberflächenbeschichtungen im Hinblick auf mögliche Betriebsparameter und dergleichen erhältlich sind. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist der Zuschlag- stoff jedoch zur Beimischung in den Schmier- und Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei gerade die einem möglicherweise erheblichen Verschleiß ausgesetzten Motorteile mit einer reibungsverminderenden und Verschleiß reduzierenden Oberflächenbeschichtung versehen werden können. Vorteilhafterweise wird der Zuschlagsstoff dabei in einem Mengenanteil von etwa 0,005% bis etwa 0,5%, vor- zugsweise von etwa 0,1%, dem Schmier- und Kraftstoff beigemischt.
Der Zuschlagstoff wird dabei in besonders vorteilhafter Ausgestaltung als reibungsver- ringernder, verschleißreduzierender Zusatz verwendet, der auf verschlissenen Oberflächen neue Schichten aufbaut, Spiele optimiert und in Getrieben, Lagern oder son- stigen reibenden Mechanismen, vorzugsweise in einem Verbrennungsmotor, eingesetzt werden kann.
Bezüglich des Verfahrens zur Oberflächenbehandlung oder -Veredlung von Arbeitskomponenten in einem Verbrennungsmotor, Getriebe, Lager oder sonstigem reibenden mechanischen System wird die genannte Aufgabe gelöst, indem den Oberflächen
Komponenten eines Zuschlagstoffs der genannten Art zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt dabei vorteilhafterweise über die Zumischung des Zuschlagstoffs zu einem Betriebsstoff der technischen Anlage, vorzugsweise zum Schmier- oder Kraftstoff für den Verbrennungsmotor, und/oder zu einem öl- und fettfreien Anbindungsträger, der die Anbindung des Zuschlagstoffes an metallische Komponenten ermöglicht.
Durch die Art der Zuführung über den Betriebsstoff kann die Oberflächenveredelung insbesondere auch während des laufenden Betriebs der Anlage erfolgen, ohne dass Stillstandszeiten oder dergleichen in Kauf genommen werden müßten. Der Zuschlagstoff kann dabei vorzugsweise in Form einer Suspension in einem geeignet gewählten Trägermaterial, beispielsweise einem mit den üblichen Betriebsstoffen homogen mischbaren Gel, Fett oder Öl, zugeführt werden.
Alternativ kann über die Wahl eines geeigneten Anbindungsträgers der Zuschlagstoff aber auch in Form eines sogenannten Gleitlacks vor dem (erstmaligen) Einsatz der technischen Anlage auf die behandlungsbedürftigen Oberflächen aufgebracht werden. Nach Inbetriebnahme wird dieser Gleitlack dann abgetragen, wobei sich infolge der auftretenden Reibung die Ausbildung der metallkeramischen Oberflächenbeschichtung an den erforderlichen Stellen vollzieht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Verwendung von Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat, vorzugsweise in Kombination mit Talkum und/oder Serpentin, insbesondere in Form von Lizardit, und/oder Natrium-Magnesium-Hydroxid-Silikat auf besonders einfache und günstige Weise ein Zuschlagstoff zur Beimischung in den Betriebsstoff einer technischen Anlage bereitgestellt werden kann, mit dem zuverlässig eine hochwertige Oberflächenvergütung von in der technischen Anlage geführten Arbeitskomponenten erreichbar ist. Die solchermaßen vergüteten Oberflächen weisen eine besonders hohe relative Härte und auch Stärke auf, so dass der bei der Bewegung von Arbeitskomponenten gegeneinander auftretende reibungsbedingte Verschleiß besonders gering gehalten ist. Die mit einem derartigen Zuschlagstoff beaufschlagten technischen Anlagen, insbesondere Verbrennungsmotoren, weisen somit eine besonders lange Lebensdauer und aufgrund der verminderten Reibung auch einen besonders hohen Wirkungsgrad auf.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde als Zuschlagstoff zur Beimischung in den Schmier- und Kraftstoff eines Verbrennungsmotors eine pulverförmige Mischung mit den Komponenten Talkum, Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat, Lizardit als Serpentin sowie Natrium-Magnesium-Hydroxid-Silikat hergestellt, wobei eine Korngröße von etwa 0,1 bis 10 μm eingestellt wurde. Der Zuschlagstoff wurde dabei hergestellt, indem zunächst die als Komponenten vorgesehenen Mineralien grob- und anschließend feinzerkleinert wurden, bis sich die gewünschte Korngröße einstellt. Dabei können herkömmliche Zerkleinerungssysteme eingesetzt werden. Nach einer Auswahl der erzeugten Partikel hinsichtlich Dichte, Masse und Korngröße erfolgt eine Reinigung von unerwünschten Materialbeiträgen.
Der so hergestellte, pulverförmige Zuschlagstoff wurde dem Schmier- und Kraftstoff für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs beigemischt. Dazu wurde der Zuschlagstoff zunächst mit einem Gel, das unter der Bezeichnung „Wedolit V-822-828 Spezial- gel" im Handel erhältlich ist, als Trägerstoff vermischt. Dabei wurde eine gelartige Paste erhalten. Diese wurde in einem Erstbehandlungsschritt in einer Menge von etwa 20 ml dem Motoröl eines Kraftfahrzeugs zugemischt. Das Kraftfahrzeug wurde sodann in mehreren Intervallen über eine Fahrtstrecke von etwa 300 bis 400 km bewegt, so dass eine gleichmäßige Verteilung des Zuschlagstoffes im Betriebsstoff und ein zuverlässiges Anhaften an den inneren Oberflächen des Verbrennungsmotors gewährleistet war. Durch eine physikalisch-chemische Reaktion im Reibungsbereich wird dabei eine che- misch-kristalline Verbindung erzeugt. Die Beschichtung und die dabei auftretende Reaktion und chemische Verbindung tritt dabei bevorzugt in denjenigen Zonen auf, die einer ausreichend hohen Reibung ausgesetzt sind.
Anschließend wurde in einem Zweitbehandlungsschritt, bei dem ggf. auch das Motoröl gewechselt und durch ein Mineralöl ersetzt werden kann, erneut eine Menge von etwa 20 ml des mit dem Zuschlagstoff versehenen Gels zugemischt. Nach einer Fahrtstrecke von etwa 2000 km wurde die Behandlung als abgeschlossen betrachtet.
Eine Überprüfung der behandelten Komponenten ergab, dass sich an den Oberflächen ein metallkeramischer Überzug gebildet hatte, durch den insbesondere kleine Löcher oder Risse der ursprünglichen Oberfläche ausgeglichen wurden. Die metallkeramische Oberfläche ist sehr glatt, nachweisbar beispielsweise durch eine erheblich verminderte Rauigkeit, wobei sich aus ursprünglich im Verbrennungsmotor vorhandenen Metall- Metall-Reibungspaaren durchweg Metallkeramik-Metallkeramik-Reibungspaare gebildet hatten. Dabei ist auch ohne sonstige vorhandene Schmierstoffe ein Reibungskoeffizient von weniger als 0,07, beispielsweise etwa 0,03 bis 0,07, erhältlich.
Die beschichteten Oberflächen weisen zudem eine hohe Korrosionsbeständigkeit, er- kennbar an einem erhöhten elektrischen Oberflächenwiderstand, eine hohe Zerstörungstemperatur von etwa 16000C, eine um etwa 30% verbesserte Mikrohärte sowie eine hohe Druckbeständigkeit von etwa 2500 N/mm2 bei Herzscher Pressung auf.
Die metallischkeramische Schicht weist zudem einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten annähernd wie Stahl von etwa 13,6 - 14,2 ppm/K auf. Wie sich ausserdem herausgestellt hat, wird durch die entstehende chemische Reaktion bei der Bildung der metallkeramischen Schicht der Metalloberfläche der Arbeitskomponente Wasserstoff entzogen, so dass Wasserstoffrissbildung unterdrückt wird. Gerade im Hinblick auf den mit Stahl vergleichbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist auch eine Ablösung der Beschichtung von der jeweiligen Arbeitskomponente selbst bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen nahezu unmöglich.
Zusätzlich zur Anwendung im Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs sind auch noch eine Vielzahl weiterer Anwendungen, grundsätzlich in jeder technischen Anlage, bei der mit der Bildung von Metall-Metall-Reibungspaaren zu rechnen ist, denkbar. Insbesondere ist eine Anwendung vorteilhaft in Verbrennungsmotoren, Getrieben, Servolenkungen, Gelenken oder Gelenkwellen, Wälz-, Kugel- oder Gleitlagern in Kraftfahrzeugen, Schiffen, Eisenbahnen oder dergleichen, oder auch in Kompressoren, Windkraft- anlagen, Getriebemotoren, Hydrauliksystemen, Werkzeug- oder Druckmaschinen, Drucklufthämmern, Pressen, Stanzen, Lüftern, Ventilatoren, offenen Zahnrad- oder Kettengetrieben oder anderen Anlagen. Durch die Reibungsverminderung wird dabei der Teileverschleiß deutlich herabgesetzt, wobei sich neben der Lebensdauer der Komponenten auch der Wirkungsgrad der jeweiligen Anlage deutlich erhöht. Im Notfall ist kurzzeitig sogar der Betrieb der jeweiligen Anlage ohne weitere Schmierstoffe wie beispielsweise Schmieröl möglich.

Claims

Ansprüche
1. Zuschlagstoff zur Beimischung in einen Betriebsstoff einer technischen Anlage, s insbesondere in die Schmier- und/oder Kraftstoffe eines Verbrennungsmotors, umfassend die Komponente Eisen-Magnesium- Hydroxid-Silikat.
2. Zuschlagstoff nach Anspruch 1 , bei dem die Komponente Eisen-Magnesium-Hydroxid-Silikat in einem Gewichts-Prozentanteil von mindestens etwa 30 Gew.% ent- o halten ist.
3. Zuschlagstoff nach Anspruch 1 oder 2, der als zusätzliche Komponenten Serpentin und Talkum aufweist.
5 4. Zuschlagstoff nach Anspruch 3, in dem die zusätzlichen Komponenten in einem Gewichts-Prozentanteil von etwa 30 - 70 Gew.% Serpentin und etwa 10 - 50 Gew.% Talkum enthalten sind.
5. Zuschlagstoff nach einem der Anspruch 3 oder 4, bei dem als Serpentin Lizardit o vorgesehen ist.
6. Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der als feinkörniges Pulver mit einer mittleren Korngröße von etwa 0,01 bis 100 μm, vorzugsweise von etwa 3 bis 25 μm, vorgehalten ist. 5
7. Schmier- oder Kraftstoff für eine technische Anlage, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, der mit einem Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6 versetzt ist.
o 8. Schmier- oder Kraftstoff nach Anspruch 7, in dem der Zuschlagstoff in einem Mengenanteil von etwa 0,005% bis etwa 0,5%, vorzugsweise von etwa 0,1%, enthalten ist.
9. Verwendung eines Zuschlagstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als rei- bungsverringernder Zusatz in einem Verbrennungsmotor.
10. Verfahren zur Oberflächenbehandlung oder -Veredlung von Arbeitskomponenten s einer technischen Anlage, insbesondere eines Verbrennungsmotors, bei dem den
Oberflächen über einen Betriebsstoff Komponenten eines Zuschlagstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zugeführt werden.
11.Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Zuführung der Komponenten des Zu- o schlagstoffs zu den behandlungsbedürftigen Oberflächen über die Zumischung des
Zuschlagstoffs zu einem Schmier- oder Kraftstoff für die technische Anlage vorgenommen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , bei dem der Zuschlagstoff vor seiner Zumi- 5 schung zu dem Betriebsstoff mit einem Trägerstoff vermischt wird, wobei der Trägerstoff derart gewählt wird, dass er mit dem Betriebsstoff homogen mischbar ist.
13. Verfahren zur Oberflächenbehandlung oder -Veredlung von Arbeitskomponenten einer technischen Anlage, insbesondere eines Verbrennungsmotors, bei dem vor 0 einem Einsatz der technischen Anlage auf die zu behandelnden Oberflächen ein
Gleitlack aufgetragen wird, in dem Komponenten eines Zuschlagstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 vorgehalten sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Gleitlack einen Anbindungsträger enthält, 5 in dem der Zuschlagstoff vorgehalten wird.
15. Verfahren zur Oberflächenbehandlung oder -Veredlung von Arbeitskomponenten einer technischen Anlage, insbesondere eines Verbrennungsmotors, bei dem auf den behandlungsbedürftigen Oberflächen eine metallkeramische Oberflächenbe- 0 Schichtung ausgebildet wird.
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