專利名稱：納米盤根填料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于密封，尤其涉及流體介質(zhì)的密封材料，具體來說為納米盤根填料，本發(fā)明還涉及這種納米盤根填料的制造方法。
背景技術(shù)：
密封領(lǐng)域通常將密封分為靜密封和動密封。盤根填料密封在靜、動密封中都有廣泛的應(yīng)用，在正確使用盤根填料時，基本上不會改變盤根填料的密封基理，這時盤根填料的密封性能就主要取決于盤根填料的材料組成，這就要求盤根填料既要有靜密封材料的良好壓縮率、回彈率及應(yīng)力松弛率等性能，而且還要求應(yīng)具有動密封材料優(yōu)良的韌性、抗拉性、回復(fù)性、耐磨性、自潤滑性、熱傳導(dǎo)性、防腐性等性能，所以材料及材料特性一直是密封領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
盤根填料基本上是由密封材料基體、粘結(jié)劑、潤滑劑和特種添加劑組成。密封材料基體通常有石棉、高純度石墨、聚四氟乙烯纖維、芳綸纖維、碳纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維等等。粘結(jié)劑通常有天然橡膠、合成橡膠等。潤滑劑通常有石墨、PTFE溶液、二硫化鉬、礦物油、動植物油等等。特種添加劑通常有鋅微粒、阻隔劑、鉬基緩蝕劑等等。而這些材料雖然都具有一些優(yōu)良的特性，但同時也具有一定缺陷，如高純度石墨易碎、碳纖維易脆、芳綸纖維自潤滑性差、PTFE纖維抗拉性差等，只有克服這些密封材料基體材料本身存在的缺陷，才能成就卓越的密封效果和超常的使用壽命。
雖然現(xiàn)有盤根填料在原材料上不斷的提高其純度和其加工工藝，使其在抗拉強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、密度、化學(xué)穩(wěn)定性等方面的性能都有顯著提高，但是盤根的摩擦系數(shù)和對設(shè)備的腐蝕問題始終沒有得到大的改善，從而直接影響了盤根的密封性能和設(shè)備的使用壽命。
剖析傳統(tǒng)的泵用盤根填料的密封缺點(diǎn)，最主要的解決辦法就是有效的降低盤根填料與軸或軸套的摩擦系數(shù)和防止泵軸或軸套的銹蝕。因?yàn)榇蟮哪Σ料禂?shù)會產(chǎn)生較大的摩擦力，使泵軸產(chǎn)生磨損，從而破壞密封面導(dǎo)致泄露。同時生成大量的摩擦熱，材料中的硫、氯離子在溫度的作用下會銹蝕破壞密封面，從而加大泄漏量，這就大大影響了盤根的密封性能和設(shè)備的使用壽命。
剖析傳統(tǒng)的閥用盤根填料的密封缺點(diǎn)，最主要的解決辦法就是有效的防止閥桿的腐蝕和降低盤根與閥桿的摩擦系數(shù)。因?yàn)殚y桿的腐蝕易使密封面損傷從而導(dǎo)致泄露，同時產(chǎn)生較大的摩擦力，易使盤根和閥桿磨損從而降低盤根和閥門的使用壽命。
納米是長度計(jì)量單位(nm)，為一米的十億分之一，約為人頭發(fā)絲的五六萬分之一。當(dāng)材料被細(xì)化到納米量級時，其物理反映極其活躍—聲、光、磁、熱、力學(xué)等可能產(chǎn)生特殊的變化，納米粒子將顯示出小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)，使納米微粒具有該材料在宏觀尺寸時所不具備的許多奇異的物理、化學(xué)特性，這四大特征效應(yīng)為發(fā)展納米技術(shù)系列產(chǎn)品打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種低摩擦系數(shù)和低腐蝕的納米盤根填料，以達(dá)到提高盤根的密封性能和延長盤根及設(shè)備的使用壽命的目的。本發(fā)明的另一目的是提供制造該納米盤根填料的方法。
本發(fā)明提出的任務(wù)是由下列技術(shù)方案來完成的一種納米盤根填料，包括盤根基體材料和添加劑，所述的添加劑中包括特種納米抗磨緩蝕劑，特種納米抗磨緩蝕劑占盤根填料總重量的8％～46％。
所述的特種納米抗磨緩蝕劑，由特種納米無機(jī)化合物與潤滑油組成，特種納米無機(jī)化合物在潤滑油中的含量為12～36％，特種納米無機(jī)化合物的粒徑為10～50納米。
所述的特種納米無機(jī)化合物為碳化硅SiC與氮化硅Si3N4中的至少一種。
所述的潤滑油為普通開式齒輪油、工業(yè)閉式齒輪油或食用級潤滑油。
這種納米盤根填料的制造方法，包括將盤根基體材料編織成盤根的過程，還包括將盤根基體材料在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬或/和將整形后的盤根在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬的過程，該浸漬過程為將盤根基體材料或編織好的盤根在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬2～24個小時，撈出后在30～80℃的環(huán)境溫度下烘2～8小時。
所述的特種納米抗磨緩蝕劑的生產(chǎn)方法是按配方稱取特種納米無機(jī)化合物與潤滑油，把特種納米無機(jī)化合物加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬笤?0～45℃的溫度下放置2～3小時。
本發(fā)明是將現(xiàn)在各種盤根的基體材料如柔性石墨、苧麻纖維、聚四氟乙烯纖維、芳綸纖維、碳纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維等線材，進(jìn)行浸漬了特種納米抗磨緩蝕劑，再通過各種盤根編織機(jī)械進(jìn)行盤根的加工，在加工完后可再次浸漬特種納米抗磨緩蝕劑，通過浸漬特種納米抗磨緩蝕劑，可以使這種納米材料充分的附著和滲入盤根的表面和內(nèi)部，在使用過程中，這種納米材料會在壓力和環(huán)境溫度的作用下，在盤根和設(shè)備表面形成一層致密的納米非金屬保護(hù)膜，這種納米非金屬保護(hù)膜能修復(fù)金屬材料表面的不平整度，大大降低了材料間的摩擦系數(shù)，從而防止了磨損，同時這種納米非金屬膜阻止了金屬材料的化學(xué)和電化學(xué)的腐蝕。
納米盤根填料的抗磨工作原理和應(yīng)用在使用納米盤根填料時，盤根中的特種納米抗磨防蝕劑，在預(yù)緊力的作用下被擠，并迅速擴(kuò)散到密封面上，隨著機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)將其帶到所有有摩擦的金屬表面即密封面，在一定溫度和壓力下激活，牢固的滲嵌到金屬機(jī)件表面凹痕和微孔中，并在金屬表面形成納米保護(hù)膜，使原有的金屬間的油脂膜或化學(xué)膜變成納米膜，從而極大的降低摩擦力。經(jīng)檢測，普通盤根填料的摩擦系數(shù)為0.1～0.2，而本發(fā)明可將摩擦系數(shù)降到0.04～0.07?，F(xiàn)場比對用芳綸纖維作為密封材料基體，經(jīng)本發(fā)明方法生產(chǎn)而成的納米芳綸盤根應(yīng)用在火電廠的污水泵上，泵軸直徑為80mm，轉(zhuǎn)速1290r/min，介質(zhì)為污水，顆粒量30％，溫度為80～100攝氏度，壓力為20bar，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2個月后，進(jìn)行更換盤根時，軸套上無明顯磨損。而采用普通的芳綸盤根，同樣的工況和運(yùn)行周期，軸套上會有0.8～1.1mm深的磨損，可見采用納米盤根填料能有效的降低磨損和提高設(shè)備的使用壽命。
納米盤根填料的防蝕工作原理和應(yīng)用在壓緊納米盤根填料時，盤根中的特種納米抗磨防蝕劑被擠出，并迅速擴(kuò)散到密封面上，納米分子滲入到金屬表面細(xì)孔中，在金屬表面形成了0.03-0.05微米無法破壞的單分子納米保護(hù)薄膜，以防止金屬材料的電化學(xué)腐蝕?，F(xiàn)場比對；用柔性石墨為盤根密封材料基體，用本發(fā)明方法生產(chǎn)的納米高純度石墨盤根，應(yīng)用在火電廠導(dǎo)熱油閥門上，介質(zhì)為68號L-TSA汽輪機(jī)油，溫度為80～120℃，壓力為60bar，使用3個月后，閥桿無腐蝕現(xiàn)象，無泄漏。而采用傳統(tǒng)的高純度石墨盤根在同樣的工況和使用周期中，閥桿有嚴(yán)重腐蝕剝落和磨損現(xiàn)象，并存在嚴(yán)重泄漏現(xiàn)象。由此可說明納米盤根填料的卓越防蝕性能，有效的提高了設(shè)備的使用壽命。
由上述可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)納米盤根填料是將現(xiàn)有的盤根基體材料、盤根浸漬了特種納米抗磨緩蝕劑，在不改變盤根的抗拉強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、密度、化學(xué)穩(wěn)定性等方面性能的基礎(chǔ)上，最主要的是將盤根填料的摩擦系數(shù)從0.1～0.2，降到了0.04～0.07，極大的降低摩擦力，減少了磨損，從而在根本上解決了傳統(tǒng)盤根不耐磨、對軸有磨損、軸功率消耗大等缺點(diǎn)。同時單分子的納米保護(hù)膜有效的防止了設(shè)備的腐蝕。因此，極大地提高盤根的密封性能和延長設(shè)備的使用壽命，這是納米盤根填料有別于傳統(tǒng)盤根最突出的兩個特點(diǎn)和作用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于20納米的碳化硅(SiC)1.5千克、氮化硅(Si3N4)0.25千克，將10千克市售的32號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，并將潤滑油加溫到30℃，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將芳綸纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出芳綸纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將芳綸纖維線材放入恒溫箱中，在30℃的溫度下放置6小時。然后根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬10小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在80℃的溫度下烘干4小時，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為22％左右。
根據(jù)納米盤根填料的使用工況不同，本實(shí)施例中的32號食用級潤滑油可用其他粘度的代替，比如15號、46號、68號或100號，也可用68、100、150、220或320號普通開式齒輪油代替，或者用68、100、150、220、320、460或680號工業(yè)閉式齒輪油代替。潤滑油的選擇要視現(xiàn)場工況對盤根填料的使用要求而定，如在食品行業(yè)就需用食用級潤滑油，在電力、冶金等行業(yè)就可用工業(yè)用齒輪油。
實(shí)施例2制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于30納米的碳化硅1.2千克，將320號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2.5小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將芳綸纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出芳綸纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將芳綸纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置5小時。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的芳綸纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在40℃的溫度下放置6小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例3制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～50納米的氮化硅3.6千克，將220號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，將齒輪油加溫到35℃，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?0℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料將芳綸纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬10小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在75℃的溫度下放置4.5小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例4制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅1.5千克、氮化硅1.5千克，將12千克100號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將芳綸纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出芳綸纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，再將芳綸纖維線材放入恒溫箱中，在60℃的溫度下放置5.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的芳綸纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例5制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于50納米的碳化硅1.5千克、氮化硅2.5千克，將市售的68號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，將齒輪油加溫到40℃，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將陶瓷纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬24小時，撈出陶瓷纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將陶瓷纖維線材放入恒溫箱中，在30℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的陶瓷纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬24小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在80℃的溫度下放置2小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為10％左右。
實(shí)施例6制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于30納米的碳化硅2.4千克，將150號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取15千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?5℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將陶瓷纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬20小時，撈出陶瓷纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將陶瓷纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置2.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的陶瓷纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬22小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在40℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例7制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～50納米的氮化硅2.8千克，將680號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?0℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將陶瓷纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬23小時，撈出陶瓷纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將陶瓷纖維線材放入恒溫箱中，在75℃的溫度下放置2小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的陶瓷纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例8制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于50納米的碳化硅1.5千克、氮化硅1.25千克，將460號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將玻璃纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬18小時，撈出玻璃纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將玻璃纖維線材放入恒溫箱中，在33℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的玻璃纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬22小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置2小時，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為12％左右。
實(shí)施例9制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于30納米的碳化硅2.7千克，將100號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取12千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?2℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將玻璃纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬20小時，撈出玻璃纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將玻璃纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的玻璃纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例10制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～40納米的氮化硅6.6千克，將100號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?8℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將玻璃纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬21小時，撈出玻璃纖維淋干抗磨緩蝕劑，將玻璃纖維線材放入恒溫箱中，在55℃的溫度下放置2小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的玻璃纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬18小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在40℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例11制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于20納米的碳化硅1.5千克、氮化硅5千克，將46號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的食用級潤滑油放入不銹鋼桶中，將油加溫到30℃，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?7℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料將碳纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，然后將整形好的盤根放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬10小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置4小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為28％左右。
實(shí)施例12制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅1.3千克，將220號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?5℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將碳纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬11小時，撈出碳纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將碳纖維線材放入恒溫箱中，在60℃的溫度下放置5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的碳纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬10小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在30℃的溫度下放置6小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例13制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～50納米的氮化硅2.6千克，將320號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，將齒輪油加溫到35℃，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將碳纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬11小時，撈出碳纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將碳纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置5.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的碳纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在75℃的溫度下放置4.5小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例14制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅1.5千克、氮化硅1.8千克，將68號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取12千克過濾后的潤滑油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將碳纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬12小時，撈出碳纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將碳纖維線材放入恒溫箱中，在60℃的溫度下放置5.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的碳纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例15制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于50納米的碳化硅5千克、氮化硅2.5千克，將150號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取30千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，將齒輪油加溫到40℃，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將聚四氟乙烯纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬14小時，撈出聚四氟乙烯纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將聚四氟乙烯纖維線材放入恒溫箱中，在45℃的溫度下放置4小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的聚四氟乙烯纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在80℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為28％左右。
實(shí)施例16制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于30納米的碳化硅4千克，將68號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取15千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2.5小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將聚四氟乙烯纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬18小時，撈出聚四氟乙烯纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將聚四氟乙烯纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的聚四氟乙烯纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬15小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例17制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～50納米的氮化硅2千克，將680號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將聚四氟乙烯纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬17小時，撈出聚四氟乙烯纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將聚四氟乙烯纖維線材放入恒溫箱中，在75℃的溫度下放置3.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的聚四氟乙烯纖維線材據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例18制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～50納米的碳化硅0.5千克、氮化硅2千克，將68號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的潤滑油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2.5小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將聚四氟乙烯纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出聚四氟乙烯纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將聚四氟乙烯纖維線材放入恒溫箱中，在60℃的溫度下放置3.5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的聚四氟乙烯纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在60℃的溫度下放置4.5小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例19制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于50納米的碳化硅1.5千克、氮化硅1.25千克，將460號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將苧麻纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬8小時，撈出苧麻纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將苧麻纖維線材放入恒溫箱中，在38℃的溫度下放置8小時。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的苧麻纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬6小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置6小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為35％。
實(shí)施例20制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于30納米的碳化硅3千克，將150號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將苧麻纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬7小時，撈出苧麻纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將苧麻纖維線材放入恒溫箱中，在50℃的溫度下放置7小時。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的苧麻纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例21制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～40納米的氮化硅6千克，將68號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取25千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?6℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將苧麻纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬6.5小時，撈出苧麻纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將苧麻纖維線材放入恒溫箱中，在55℃的溫度下放置6小時。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的苧麻纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬7小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在40℃的溫度下放置8小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例22制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～50納米的碳化硅2千克、氮化硅2千克，將46號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取12千克過濾后的食用級潤滑油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料將苧麻纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，然后將整形好的盤根放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬8小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置8小時，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例23制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑小于20納米的碳化硅1.5千克、氮化硅2.5千克，將32號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取20千克過濾后的潤滑油放入不銹鋼桶中，將潤滑油加溫到30℃，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?7℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料將有機(jī)合成纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬18小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在70℃的溫度下放置4小時，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為28％。
實(shí)施例24制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅3千克，將220號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將有機(jī)合成纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出有機(jī)合成纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將有機(jī)合成纖維線材放入恒溫箱中，在60℃的溫度下放置4.5小時。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的有機(jī)合成纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在60℃的溫度下放置4.5小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例25制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑30～50納米的氮化硅5千克，將320號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取16千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，將齒輪油加溫到35℃，把稱好的氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置2小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將有機(jī)合成纖維線材放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬17小時，撈出有機(jī)合成纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將有機(jī)合成纖維線材放入恒溫箱中，在30℃的溫度下放置5小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的有機(jī)合成纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，并將整形好的盤根再次放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬18小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在75℃的溫度下放置3小時進(jìn)行烘干，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例26制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅1.8千克、氮化硅1.8千克，將68號食用級潤滑油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的潤滑油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將有機(jī)合成纖維線材放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬16小時，撈出有機(jī)合成纖維線材淋干抗磨緩蝕劑，將有機(jī)合成纖維線材放入恒溫箱中，在40℃的溫度下放置8小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的有機(jī)合成纖維線材根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例27制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～40納米的碳化硅2千克、氮化硅1.5千克，將100號工業(yè)閉式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取10千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬螅瑢⑵浞湃牒銣叵渲?，?0℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料先將柔性石墨線放入制取的特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬2小時，撈出柔性石墨線淋干抗磨緩蝕劑，將柔性石墨線放入恒溫箱中，在40℃的溫度下放置8小時進(jìn)行烘干。將浸漬過特種納米抗磨緩蝕劑的柔性石墨線根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，即制成納米盤根填料。
實(shí)施例28制取特種納米抗磨緩蝕劑稱取粒徑20～50納米的碳化硅2千克、氮化硅2千克，將320號普通開式齒輪油通過400目的濾網(wǎng)過濾，取12千克過濾后的齒輪油放入不銹鋼桶中，把稱好的碳化硅和氮化硅加入齒輪油中，充分?jǐn)嚢韬?，將其放入恒溫箱中，?5℃的溫度下放置3小時，即制成特種納米抗磨緩蝕劑。
生產(chǎn)納米盤根填料將柔性石墨線根據(jù)規(guī)格和加工工藝編織成盤根，將編織好的盤根通過整形機(jī)進(jìn)行整形，然后將整形好的盤根放入特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬3小時，撈出盤根淋干抗磨緩蝕劑，最后將盤根在80℃的溫度下放置6小時，即制成納米盤根填料。這種納米盤根填料中所含的特種納米抗磨緩蝕劑的比例約為45％。
在上述各實(shí)施例中，基體材料或編織好的盤根在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬的時間一般由基體材料的吸附性能來決定，比如含有柔性石墨的密封基材對潤滑油的吸附能力極高，因此浸漬的時間就不能過長，而玻璃纖維、陶瓷纖維的吸附性能較差，則需要較長的浸漬時間，才能保證所制成的納米盤根填料中的納米無機(jī)非金屬抗磨緩蝕劑的含量符合要求，從而保證納米盤根填料的性能。
使用本發(fā)明所述的制造方法，在不改變現(xiàn)有設(shè)備和添置大量新設(shè)備的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，并且容易獲得不同規(guī)格、不同材料的納米盤根填料，可以解決各種泵類、閥類、大孔徑及異型孔等設(shè)備的動靜密封，可以根據(jù)密封的需要隨意截取，纏繞在密封部位加壓密封，給用戶和使用都帶來了極大的方便，而且生產(chǎn)成本比原來的并沒有太大的提高，但是可以使傳統(tǒng)盤根填料的密封性能和設(shè)備的使用壽命有較大的提高，因而本發(fā)明所具有的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益都是顯著的。
權(quán)利要求
1.一種納米盤根填料，包括盤根基體材料和添加劑，其特征在于所述的添加劑中包括特種納米抗磨緩蝕劑，特種納米抗磨緩蝕劑占盤根填料總重量的8％～46％。
2.如權(quán)利要求1所述的納米盤根填料，其特征在于所述的特種納米抗磨緩蝕劑，由特種納米無機(jī)化合物與潤滑油組成，特種納米無機(jī)化合物在潤滑油中的含量為12～36％，特種納米無機(jī)化合物的粒徑為10～50納米。
3.如權(quán)利要求2所述的納米盤根填料，其特征在于所述的特種納米無機(jī)化合物為碳化硅SiC與氮化硅Si3N4中的至少一種。
4.如權(quán)利要求2所述的納米盤根填料，其特征在于所述的潤滑油為普通開式齒輪油、工業(yè)閉式齒輪油或食用級潤滑油。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的納米盤根填料的制造方法，包括將盤根基體材料編織成盤根的過程，其特征在于還包括將盤根基體材料在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬或/和將整形后的盤根在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬的過程，該浸漬過程為將盤根基體材料或編織好的盤根在特種納米抗磨緩蝕劑中浸漬2～24個小時，撈出后在30～80℃的環(huán)境溫度下烘2～8小時。
6.如權(quán)利要求5所述的納米盤根填料的制造方法，其特征在于所述的特種納米抗磨緩蝕劑的生產(chǎn)方法是按配方稱取特種納米無機(jī)化合物與潤滑油，把特種納米無機(jī)化合物加入潤滑油中，充分?jǐn)嚢韬笤?0～45℃的溫度下放置2～3小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米盤根填料，包括盤根基體材料和添加劑，所述的添加劑中包括特種納米抗磨緩蝕劑，特種納米抗磨緩蝕劑占盤根填料總重量的8％～46％，本發(fā)明還公開了它的制造方法。這種納米盤根填料是將現(xiàn)有的盤根基體材料或盤根浸漬了特種納米抗磨緩蝕劑，將盤根填料的摩擦系數(shù)從0.1～0.2，降到了0.04～0.07，極大的降低摩擦力，減少了磨損，在根本上解決了傳統(tǒng)盤根不耐磨、對軸有磨損、軸功率消耗大等缺點(diǎn)，同時單分子的納米保護(hù)膜有效的防止了設(shè)備的腐蝕，從而可以大大的提高盤根的密封性能和延長設(shè)備的使用壽命。
文檔編號C09K3/10GK1699494SQ200510017669
公開日2005年11月23日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者張志偉 申請人:張志偉