專利名稱：一種適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于納米材料的適于制備汽車、船舶節(jié)油器的復(fù)合材料，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自從內(nèi)燃機(jī)發(fā)明以來，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)經(jīng)過不斷的創(chuàng)新和完善，現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)已成為熱效率最高的動(dòng)力裝置，由于具有使用壽命長、工作可靠、操作方便，一直廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)。但是目前全球石油資源的日益枯竭、能源需求不斷增加、環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們迫切要求提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。目前市場(chǎng)上的節(jié)油器種類有數(shù)百種，主要分為三類，I.在燃油中加入一些化學(xué)試劑，使其燃料能充分燃燒。2.利用一些機(jī)械原理，將更多的氧氣輸入到氣缸中，使燃料充分燃燒。3.活化燃油分子，使其斷裂成小分子，容易燃燒，最終提高燃燒效率。但是前兩類方法存在以下缺點(diǎn)1.化學(xué)試劑加入到燃油中，消耗量大，造成成本的增加，燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生二次污染，污染環(huán)境，而且可能對(duì)機(jī)件造成腐蝕。2.利用機(jī)械原理提高燃燒率，機(jī)械裝置長時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生能量損耗和機(jī)械裝置之間的相互摩擦損耗，不能排除油路中的積碳，最終導(dǎo)致節(jié)油效果不佳。3.不能循環(huán)使用，隔一段時(shí)間就要更換一次，或者每次使用都要添加(比如化學(xué)試劑)。4.不能提高動(dòng)力，雖然一些材料或者裝置可以節(jié)省燃油，但是大大的降低了汽車的動(dòng)力，降低了汽車的性能。目前市場(chǎng)上用活化燃油分子的方法提高燃油效率的產(chǎn)品有很多種。利用磁場(chǎng)活化燃油分子，紅外線活化燃油分子，放射性稀土元素活化燃油分子。利用磁場(chǎng)活化燃油分子的裝置可以克服燃油添加劑的二次污染的問題和腐蝕機(jī)件問題，但是節(jié)省燃油降低噪音，提高動(dòng)力的效果還有進(jìn)一步提高的必要和可能。單單利用紅外活化燃油分子或者放射性稀土元素活化燃油分子往往效果不佳，長時(shí)間接觸放射性元素會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前市場(chǎng)上節(jié)油器的成本高、節(jié)油效果差、不能提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力、容易造成二次污染、不能降低發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，不能減少油路中的積碳，在使用中效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，提供一種適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案
適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，其特征在于包括以重量份計(jì)的以下組份高分子材料30-60、電氣石 40-80、稀土 10-40、納米二氧化鈦 O. 01-15、納米鉬 O. 001-10。其中，電氣石的粒徑在300nm以上,稀土材料的粒徑為Inm-IOOOnm,納米二氧化鈦和納米鉬的粒徑在1000納米以下。
其中，高分子材料為PC、PE、ABS、PS或者PMMA之任一種。適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料的制備方法，是將高分子材料、電氣石、稀土、納米二氧化鈦、納米鉬按照比例混合后，用注塑成型的方法制備節(jié)油器。本發(fā)明各組份的性能與功能如下電氣石微粒本身一端為“正極”，另一端為“負(fù)極”，因此電氣石具有天然的電極性，且不受外界磁場(chǎng)的影響，極化值與溫度無關(guān)。電氣石與水接觸后，電離水分子形成H+和0H —離子。H+會(huì)形成水合氫離子(H3O+)或形成H2,0H—會(huì)形成水合羥基離子H3O2' H3O2—即為空氣負(fù)離子，并稱之為“負(fù)堿性離子”。黑電氣石釋放負(fù)離子濃度較高，塊狀平均最大值可達(dá)18625個(gè)/cm3，超細(xì)粉平均最大值可達(dá)25600個(gè)/cm3，電氣石中[SiO4]離子團(tuán)振動(dòng)、[BO3]原子團(tuán)振動(dòng)、羥基和水的振動(dòng)具有強(qiáng)烈的紅外吸收特性。根據(jù)基爾霍夫定律，電氣石中[SiO4]離子團(tuán)、[BO3]原子團(tuán)、羥基和水也具有強(qiáng)烈的紅外輻射性能。經(jīng)紅外發(fā)射率測(cè)定，當(dāng)超細(xì)到30 4000nm左右時(shí)其紅外比輻射率幾乎沒有變化，發(fā)射出電磁波的波長范圍位于8 14 μ m。發(fā)射率在O. 9以上的遠(yuǎn)紅外線。平均粒徑為4. 85 μ m時(shí)8 25 μ m波長的紅外法向比輻射率最高值O. 93。
利用電氣石持續(xù)產(chǎn)生電流，吸收、存儲(chǔ)、發(fā)射遠(yuǎn)紅外線，釋放負(fù)離子等功能，對(duì)燃油和空氣進(jìn)行活化處理，可以激活分子的鍵能，切斷氫鍵與環(huán)鍵，形成自由基和自由原子，使燃燒反應(yīng)更容易發(fā)生，促進(jìn)燃燒反應(yīng)。通過改變?nèi)加头肿拥幕瘜W(xué)鍵和官能團(tuán)，從而降低燃油分子的表面張力，從而生成的燃油分子液滴的直徑變小，燃油易霧化，噴射時(shí)形成的顆粒變細(xì)，蒸發(fā)表面變大，從而使燃料的蒸發(fā)更為完善，燃燒更加完全。遠(yuǎn)紅外射線克服范德華力而使空氣中的分子團(tuán)簇微細(xì)化，空氣中的負(fù)離子增多使空氣和燃油分子更容易結(jié)合。通過活化燃油和空氣從而提高了燃油的利用率，使其完全燃燒。二氧化鈦和鉬是一種很好的催化劑，在一般情況下C-H鍵是惰性的，無論從空間效應(yīng)或電子轉(zhuǎn)移來看活化它都是很困難的。但在過渡金屬原子和貴金屬催化作用下，C-H鍵可以與配位不飽和、低氧化態(tài)、富電子金屬中心的過渡金屬和稀土金屬等有機(jī)配合物發(fā)生氧化反應(yīng)，使C-H鍵能被活化。同時(shí)由于金屬氧化物中的氧有傳遞作用，可使燃料獲得原子氧，從而產(chǎn)生自由基，促進(jìn)鏈反應(yīng)的進(jìn)行。這種催化效應(yīng)的發(fā)生，改善了燃油的性質(zhì)，促進(jìn)了燃油的燃燒，達(dá)到了節(jié)能的效果。稀土元素的存在可以大大的提高二氧化鈦和鉬的催化效率。高分子在加熱條件下具有很好的流動(dòng)性，將高分子、電氣石、稀土、納米二氧化鈦、納米鉬均勻混合之后可以用注塑成型的方法加工制備成各種形狀的產(chǎn)品，注塑成型具有成型率高、原料浪費(fèi)少、節(jié)省勞動(dòng)率、生產(chǎn)周期短等一些優(yōu)點(diǎn)。將納米材料比表面積大、表面能大的，可以與燃油分子最大面積的接觸的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，以上采用的原料中，電氣石具有壓電效應(yīng)，可以釋放遠(yuǎn)紅外線，能夠活化燃油分子；二氧化鈦和鉬具有良好的穩(wěn)定性以及優(yōu)良的催化作用，稀土材料能促進(jìn)電氣石的活化，初步推測(cè)是采用紅外陶瓷、電子回路、與電磁感應(yīng)板構(gòu)成，利用共鳴振動(dòng)超聲和紅外陶瓷使燃料微細(xì)化，利用電磁波把燃料微細(xì)化，促進(jìn)完全燃燒，從而降低油耗，達(dá)到凈化尾氣排放。本發(fā)明制備的節(jié)油器大大的提高提高了燃油的燃燒率，從而達(dá)到節(jié)油、排積碳、提高動(dòng)力、減小發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、清潔油路、以及降低排污的作用。制備成納米功能復(fù)合材料的汽車、船舶節(jié)油減排裝置，安裝在汽車或者船舶上達(dá)到節(jié)油減排、清積碳、提高動(dòng)力、清潔油路、降低噪音的效果。具體實(shí)施方法
以下內(nèi)容將結(jié)合實(shí)施例具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案。給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中高分子材料通過市售途徑獲得，電氣石材料購買后進(jìn)行深加工，平均粒徑是5 μ m，實(shí)例中所用的稀土材料、納米二氧化鈦和納米鉬均是通過市售途徑獲得。實(shí)施例I
適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，以重量份計(jì)的以下組份高分子材料30、電氣石40、稀土 10、納米二氧化鈦O. 01、納米鉬O. 001。其中采用的高分子材料是PE，采用的稀土是納米氧化鈰，其粒徑為20nm。電氣石 的平均粒徑5 μ m，二氧化鈦的粒徑為10nm，鉬的粒徑為是10nm。制備過程是將五種材料和高分子材料均勻混合制備成漿料，然后將其導(dǎo)入到注塑成型機(jī)中按照調(diào)制好的參數(shù)設(shè)定注塑機(jī)，將漿料注塑到模具中，然后進(jìn)行冷卻。打開模具，取出成品，并對(duì)其進(jìn)行檢查，修除飛邊。最終得到多孔產(chǎn)品。其節(jié)油效果可以達(dá)到20%，提高動(dòng)力，降噪，降低污染，目前市場(chǎng)上節(jié)油效果最好的節(jié)油器其節(jié)油最高達(dá)到15%。實(shí)施例2
適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，包括以重量份計(jì)的以下組份高分子材料60、電氣石80、稀土 40、納米二氧化鈦15、納米鉬10。其中采用的高分子材料是PS，采用的稀土是采用的稀土是納米氧化鋪，其粒徑為20nm。電氣石的平均粒徑5 μ m, 二氧化鈦的粒徑為IOnm,鉬的粒徑為是10nm。制備過程是將五種材料和高分子材料均勻混合制備成漿料，然后將其導(dǎo)入到注塑成型機(jī)中按照調(diào)制好的參數(shù)設(shè)定注塑機(jī)，將漿料注塑到模具中，然后進(jìn)行冷卻。打開模具，取出成品，并對(duì)其進(jìn)行檢查，修除飛邊。最終得到多孔產(chǎn)品。其節(jié)油效果可以達(dá)到25%，與現(xiàn)有節(jié)油器相比，其節(jié)油效果大大提高了 10%。實(shí)施例3
適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，包括以重量份計(jì)的以下組份高分子材料50、電氣石60、稀土 20、納米二氧化鈦10、納米鉬5。其中采用的高分子材料是ABS，采用的稀土是納米氧化鈰，其粒徑為20nm。電氣石的平均粒徑4. 85 μ m, 二氧化鈦的粒徑為10nm，鉬的粒徑為是10nm。制備過程是將五種材料和高分子材料均勻混合制備成漿料，然后將其導(dǎo)入到注塑成型機(jī)中按照調(diào)制好的參數(shù)設(shè)定注塑機(jī)，將漿料注塑到模具中，然后進(jìn)行冷卻。打開模具，取出成品，并對(duì)其進(jìn)行檢查，修除飛邊。最終得到多孔產(chǎn)品。其節(jié)油效果可以達(dá)到23%，與現(xiàn)有的節(jié)油器相比，其節(jié)油效果提高了 8%。
權(quán)利要求
1.一種適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，其特征在于包括以重量份計(jì)的以下組份高分子材料30-60、電氣石40-80、稀土 10-40、納米ニ氧化鈦0. 01-15、納米鉬0. 001-10。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，其特征在于電氣石的粒徑在300nm以上,稀土材料的粒徑為Inm-IOOOnm,納米ニ氧化鈦和納米鉬的粒徑在1000納米以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，其特征在于高分子材料為PC、PE、ABS、PS 或者 PMMA 之任ー種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于制備節(jié)油器的復(fù)合材料，其特征在于包括以重量份計(jì)的以下組份高分子材料30-60、電氣石40-80、稀土10-40、納米二氧化鈦0.01-15、納米鉑0.001-10。高分子材料為PC、PE、ABS、PS或者PMMA之任一種。是將各組份混合后用注塑成型的方法將漿料注塑成球狀的多孔節(jié)油器。該節(jié)油器裝置具有的成本低、節(jié)油效果好、提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力、不會(huì)造成二次污染、降低發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，減少油路中的積碳，在使用中效果穩(wěn)定，而且可以循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K3/08GK102627843SQ20121007577
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者張珽, 張貽標(biāo), 王媛媛 申請(qǐng)人:蘇州中馳納米科技發(fā)展有限公司