專利名稱：處理摩擦副的固體潤滑組合劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于涉及潤滑油脂的組合劑，是專門用于處理摩擦副的固體潤滑組合材料，即多種礦物超細粉體的組合物。它既可在機械制造中用于處理摩擦副零件，又可以在機械的運行中用于易磨損件控制和免拆卸修復。
固體潤滑組合劑是用于防護相對運動中的表面損傷，并降低摩擦和磨損而使用的薄膜或粉狀固體物質，是實現固體潤滑法的潤滑劑。
傳統(tǒng)的概念認為具有潤滑性的固體在摩擦面上生成固體潤滑膜，則是固體潤滑性的必要前提。
早期應用較多的固體潤滑劑大多具有層狀結構，如MoS2、石墨、云母、滑石等，可以相互成功地與礦物油一起用于一系列機械，起到固體潤滑作用。但是它們的分散不穩(wěn)定性可能導致油循環(huán)系統(tǒng)的堵塞或摩擦副的過熱、撕脫，不宜在高溫下使用。
1，1992年3月2日申請的第2016050號RU專利(國際專利分類號為C10M125/04)，采用鎳、銅、鉻的氫氧化物和油酸，潤滑脂材料混合物的潤滑劑濃縮產品。如說明書所述，濃縮產品的使用減少了摩擦劑中的研磨時間，并且減少了磨損1.5-2倍。但是磨擦系數依然較高(》0.06)，而油酸的使用會造成摩擦副的腐蝕現象，所以結果并不滿意。
2，1992年7月3日申請的第2006707號RU專利(國際專利分類號為F16C33/14)，用含MgO、CaO、SiO2、Al2O3、H2O的巖石混合物組成的天然蛇紋巖制備的研磨類粉末作為固體混合物。1986年2月20日申請的第2016050號RU專利(國際專利分類號為C10M125/26)，使用天然葉臘石作為潤滑脂的抗摩擦添加劑。但是，如實踐所示，在一些情況下，葉臘石添加劑反而增加了摩擦副表面的磨損。
3，1993年3月3日申請的第2059121號RU專利(國際專利分類號為F16C33/14)，用包含(Wt％)MgO-39，SiO2-36，FeO、Fe2O3、Fe3O4-10，Al2O3、稀土金屬1-3，Mn、Ni、Co、Cu、Ti、Zr、Cr氧化物-3.5，其它混合物-余量。這種組合物可以由天然蛇蚊石沉積巖的原料提供。雖然這種粉末混合物的使用具有提高效率3％和降低減速器溫度7％的積極效果，但是其它方面的優(yōu)點沒有顯現。
4，1993年7月7日申請的第2035636號RU專利(國際專利分類號為F16C33/14)，使用了包含蛇紋石、鈦鐵礦、硫磺、磁黃鐵礦、頑輝石和鐵橄欖石在內的混合物，使用前還要用110℃-115℃的干燥飽和蒸氣處理混合物。作者認為這種方法可以降低摩擦系數和穩(wěn)定粉末的分散度。但是在發(fā)明說明中缺少有關分散度，摩擦系數和其它數據的具體說明，表明產生的效果是不穩(wěn)定的。
5，1994年2月21日申請的第2057257號RU專利(國際專利分類號為F16C33/14)，用包含(Wt％)SiO230-40，MgO 20-30，Fe2O310-15，FeO 4-6，Al2O33-8，S 2-6，伴生混合物5-30的礦物混合物。作者認為，蛇紋石、頑輝石、磁鐵礦、滑石、鈦鐵礦、閃石、硫磺、黑云母和Petlantide之類的0.01-1.0μm尺寸的粉末形式的天然礦物混合物是產生(接受)這種氧化物組合物的基礎。在一些摩擦副中表現出強化表面的形成和磨損降低，并可在某些使用狀態(tài)下實現無潤滑脂運行。
6，1998年11月26日申請的第2135638號RU專利，用包含(Wt％)蛇紋石50-80，軟玉10-40，次石墨1-10，必要時加硅膠10％。作者認為，該法可以在鐵基合金摩擦副表面形成金屬陶瓷保護層。盡管這種組合物可以起到對摩擦副表面局部改性的作用，但在多數情況下，未形成金屬陶瓷。必須指出，上述(2、3、4、5、6)基于蛇紋石的不同組合物制備的充分分散的粉末可以降低摩擦副的磨損，但是效果并不穩(wěn)定，并且摩擦系數沒有明顯減少。另外，蛇紋石即溫石棉，在生產制備過程中對人體和環(huán)境有嚴重危害(石棉肺、肺癌、皮間瘤等)。
7，2000年6月2日申請的第00801330.6(公開號為CN1317041)號專利，用包含來自MgO、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、Na2O系列的氧化物的水合物的脫水產物。作者指出，諸如石棉、凝聚石、鋁土礦、高嶺石之類的天然礦物可以作為制備上述水合物的原料。
鑒于作者在權利要求書和說明書以及在發(fā)明的應用中均未給出組合物的成份百分比范圍，所以連專家也無法配制這種用于摩擦副處理的組合物。同時，該組合物也需用石棉作為主要原料，難免嚴重危害人體。
本發(fā)明的基礎是配制新的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，包括膨潤土、綠泥石、白云石、菱鎂礦等多種天然礦物組成的混合物。其中膨潤土Al2O3.4SiO2.nH2O 40-70％綠泥石Mg2Al(OH)6.Mg3(Si3Al)O10(OH)210-30％白云石CaMg(CO3)25-20％菱鎂礦MgCO30-10％催化劑0.1-0.5％本發(fā)明所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，其特征是把上述礦物經過粉碎、研磨加工成超細粉體，顆粒度一般要求d97＜10μm；本發(fā)明所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，其特征在于上述礦物的超細粉體在100℃-1200℃范圍內可形成脫水或分解產物，反應的溫度范圍較廣；本發(fā)明所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，配方完全舍棄蛇紋石(即溫石棉)作為原料，因此，在生產制備過程中對不會對人體和環(huán)境產生危害。
從權利要求指出的技術方案的說明中可以看到，它與現在的技術不同，因而具有新穎性和先進性。
本發(fā)明所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，可以在各種涉及摩擦磨損的機械領域廣泛應用。
本發(fā)明的應用對本發(fā)明的固體潤滑組合劑各組成礦物經實驗所得脫水和分解溫度范圍以及燒損量，列于表1；在典型機械摩擦副的應用效果，列于表2。
表1
表2 給出了實際應用的效果
由表2可知，應用本發(fā)明的固體潤滑組合劑，可以使摩擦副表面顯微硬度顯著提高，而粗糙度明顯下降。
權利要求
1.用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，包括膨潤土、綠泥石、白云石、菱鎂礦等多種天然礦物組成的混合物。其中膨潤土Al2O3.4SiO2.nH2O 40-70％綠泥石Mg2Al(OH)6.Mg3(Si3Al)O10(OH)210-30％白云石CaMg(CO3)25-20％菱鎂礦MgCO30-10％催化劑 0.1-0.5％
2.根據權利要求1所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，其特征是把上述礦物經過粉碎、研磨加工成超細粉體，顆粒度一般要求d97＜10μm；
3.根據權利要求1所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，其特征在于上述礦物的超細粉體在100℃-1200℃范圍內可形成脫水成分解產物，反應的溫度范圍較廣；
4.根據權利要求1所述的用于摩擦副處理的固體潤滑組合劑，配方完全舍棄蛇紋石(即溫石棉)作為原料，因此，在生產制備過程中不會對人體和環(huán)境產生危害。
全文摘要
本發(fā)明為處理摩擦副的固體潤滑組合劑，它可以在機械制造中處理摩擦副零件，對機械運行中的磨損件進行控制，并進行免拆卸修復。本發(fā)明適合各種涉及摩擦、磨損的機械零件，應用廣泛。
文檔編號C10M171/00GK1464040SQ0212082
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月4日 優(yōu)先權日2002年6月4日
發(fā)明者張棟, 張寅賓 申請人:張棟, 張寅賓