專利名稱：具有氮化硼鍍層的緊固件和用于固定緊固件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于固定緊固件的方法，上述緊固件包括釘子和螺紋緊固件， 10例如，螺釘、螺栓、帶有螺紋連接的管道連樹牛等，該緊固件具有涂抹至唭上 的帶有氮化硼IIil的潤滑組分。
背景技術：
防卡滯組分或潤滑劑有時將用來使所使用的機械緊固件，例如釘子或螺釘 的工作變得更容易。在利用轉矩扳手對沒有應用防卡滯組分的螺釘進行緊固的 15過程中，所述螺釘可能會在旋轉幾圈后在某個位置上卡住。增加轉矩扳手的扭 力不會有效地幫助對于螺釘?shù)男耄宜赡軙孤葆斶^度扭曲而折斷。因 此，防卡滯組分通常使用在獨立的緊固件元件的螺紋相互嚙合之前配合的機械 緊固件，例如螺栓和螺帽元件的螺紋面上，同樣地也在它們最后的互鎖狀態(tài)下 增強牢固性。
20US3652414公開了一種配方包括細碎粒狀的基于油皂組分的銅粉末。 US5498351公開了一種防卡滯潤滑齊跑^S括油懸浮液的鋁薄片，其具有糊狀 稠度并且通常^1過^A或刷洗工藝應用。英國專利GB2242494公開了將非 蠟鍍層材料應用到螺釘?shù)你@頭作為潤滑劑使用。EP480103公幵了在旋入緊固 件時將m附料應用在螺釘鉆頭作為潤滑劑使用。在市場上有很多商業(yè)防卡滯
25產品，包括包含有在油脂中的銅和石墨的懸浮液，它可以在溫度1800°F(982°C) 下保護金屬部件避免生銹、腐蝕、卡滯和咬死.。還有許多可以從商業(yè)上獲得的 熱塑性鍍層組分應用于緊面件如釘子的浸入鍍層，以此來潤滑釘子的桿部，使 得它們在打入時更便利，同時也增強了它們的牢固性。
在應用中，現(xiàn)有技術中的潤滑油、油脂、熱塑性塑料或石油基防卡滯組分
30在它們使用過程中通常會變徵艮臟或混合有金屬殘渣、碎片和微粒。對于現(xiàn)有
技術中的在高溫環(huán)境下用于牢固緊固件的防卡滯組分而言通常有，P蹄U。此 夕卜，在最后的緊固或驅動過程中所,接可能會在螺帽螺紋上產生過度的摩擦 或粘性。所述粘性有時會在緊固過程中導致卡滯?？菄乐氐恼辰Y磨損形式， 其通常是以相對低的速度在兩個金屬元件間發(fā)生相互滑移時出現(xiàn)。當帶有重負 5載時，卡滯的特性會使得螺紋緊固件上的局部材料掉落或偏移從而導致表面破 壞。這樣的由卡滯導致的破壞可能會在相互配合的表面的幾個循環(huán)動作后就產 生。此外，所述粘性會使得操作者在緊固螺帽時感覺所述連接已經很牢固了，
而實際上大多io^用在螺帽上的轉矩都在克服摩擦而不是用于保，鏈銜牛相互
之間的牢固性。
10 在木工行業(yè)中，有關螺釘或釘子損壞的相似的問題是在利用釘子或螺釘類
型的緊固件將兩個或多個板固定在一起時出現(xiàn)的。例如當構建甲板或通衛(wèi) W及
路時。這在使用木質堅硬的材料時慰艮常見的，例如Ipe/鐵木、紅木、柚木、 巴西櫻桃木、花梨木、胡桃木，巴西烏木等，在此僅列出了少數(shù)的幾個。在這 種情況下，將緊固件固定到這些木制材料上，會在螺釘或釘子上產生很高的扭 15矩負載，導致桿部的扭曲和斷裂。移除斷裂的螺釘或扭曲的釘子會導致生產率 的降低。
因此需要一種防卡滯組分，它可以使緊固件(例如平滑釘子)可以快速和 便利地打入，或者(例如螺栓或螺釘)可以平穩(wěn)i也旋入而沒有粘結，特別是在 最后的緊固過程中。在一個實施例中，本發(fā)明涉及具有防卡潮寺性的組分，同
20時還具有用于鍍層湖滑緊固件的鄉(xiāng)末端的優(yōu)越的摩擦特性系數(shù)。本發(fā)明還涉 及通過優(yōu)先給緊固件的桿的鉆頭或螺紋部射度上帶有氮化硼粉末的鍍層的便利 的固定緊固件的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面，公開了一種用于給緊固件的桿部表面鍍層的包,sm化硼
25的防卡滯組分，以使得在將戶腿緊固件旋入或擠入設備時所發(fā)生的卡滯S^減
至撮少。所述防卡滯組分所包括的氮化硼可以是涂料/水槳、？鋤交體、油脂、潤 滑油、固體棒或粉末，噴霧或懸浮液的形式。所述氮化硼在組分中的數(shù)量范圍
是重量比為0.1 99.9%， 決于所使用的形式。
在另一方面，本發(fā)明涉及具有，接觸表面的緊固件，至少桿或螺紋的長 30度部分的20%被帶有重量比為5 99.9%的氮化硼的防卡滯組射度層，使得包
含氮化硼的鍍層位于緊固件的接觸表面上。在一個實施例中，所述緊固件是螺 紋緊固件，其具有的螺紋表面鍍有防卡滯組^f度層。在另一個實施例中，所述 緊固件是釘子，其頂端部分l度有防卡滯組^l度層。
最后，本發(fā)明還涉及一種通過在緊固件的桿部覆^i夠數(shù)量的包括重量比
5為5 99.9%的氮化硼的組分以此來固定帶有桿部的緊固件的方法，這就使得 所述緊固件可以快速i腔且裝并且在組裝固定的過程中防止緊固件卡滯。


圖1A顯示的是帶有本發(fā)明防卡滯組辦度層的螺紋緊固件(帶螺紋配合的 鋼管)的實施例的組件； 10 圖1B顯示的鋼管螺紋連接的連接部分，其中本發(fā)明防卡滯組分鍍層應用
在凸型連接器的螺紋表面；
圖2A顯示的是螺釘形式的螺紋緊固件的偵艦圖，其中所述螺紋部分局部 地帶有本發(fā)明防卡滯組分鍍層；
圖2B顯示的是另一種局部地帶有防卡滯組分鍍層的螺釘?shù)膶嵤├膫纫?br> 15圖。
具體實施例方式
在這里所使用的，近似的語言可以用來修改可能有變化的任意數(shù)值的 方式，這并不導致相關的基本功能的改變。相應地，通過一個或多個術語，例 如"大約"和"實際上的"刺針布數(shù)值，在一些瞎況下，并不限制精確數(shù)值的
20確定。
在這里所使用的，"桿"指的是緊固件的金屬桿部分，除開"頭部"之外，
并包括末端鵬瑞。
在這里所使用的，"頭部"指的是用于一些緊固fl^實施例的展開的頭部或
部分，它可以是扁平(為錘子提供大的目標)的或埋頭 L (其頂部是平的而底
25部有輕微的錐度)；表面光滑或在頂部帶有些許"交錯排列"；凹陷的或略微呈 圓形；或雙頭(帶有兩個頭部， 一個在另一個上方，是它們在諸如形成組裝的 臨時任務中會巨便利地移除)。
在這里所使用的，"釘子"的單數(shù)或復數(shù)形式是可以互換的，它表示的是 帶有末端或尖端(鉆尖)的緊固件。所舉例子包括但不局限于帶有金屬桿或柄
30的普通的釘子，其中其一端是尖的而另一端形成頭部；帶有螺紋的螺紋桿釘 (也
稱為螺釘，擰釘(Screw-Down)或"打"釘(drive nails))，其中它們受驅動 時象木制螺釘一樣旋轉；羅圈ffl了 (或錨狀釘(Anchor-Down nails))，其在釘 上帶有圓形(或環(huán)形)螺紋以便于獲t尋更大的保持力；凹槽桿釘帶有水平螺紋 以用于在切削石工中減少裂縫，并且提供極好的保持力；以及多尖頭緊固件， 5典型地f^如釘書釘。
在這里所使用的，"螺紋緊固件"的單數(shù)或 [形式是可以互換的，它表 示的是緊固元件(可以是凸或凹的)，其在桿表面帶有多個螺紋并適用于結合 與之相配的緊固組件。。所舉例子包括但不局限于，螺桿，螺帽，螺釘?shù)?。術 語"螺紋緊固件"還可以用來表示在腳踏車、玩具、電子元件等 上的螺紋 1()連接。并可以表示油井鉆探等使用的鋼管的螺紋連接。這就需要有另外與之緊 密接觸的部分以形成緊密密封部。
在這里所使用的，"緊固件"的單數(shù)或復數(shù)形式是可以互換的，它表示的 是釘子或螺紋緊固件(凹或凸)形式的緊固元件。
在這里所使用的，術語"接觸表面"指的是需要利用緊固件固定或連接的 15組件的表面，例如，在圖1B中的用于連接相酉鵬固定組件的表面3的緊固件 的螺紋表面4，例如，接頭或螺帽，或桿表面及釘子的用于擊打或螺旋擰入建 筑塊形式的相配的緊固組件的(螺紋的或光滑的)突出面。
在這里所使用的，術語"有效數(shù)值"表示的是足夠數(shù)量的防粘合組分，具 有較小的阻力，使得緊固件牢固地與另一緊固元件結合，打入或旋入工件表面 20的孔中，例如，用于接納緊固件的木頭或7jC泥表面，或用于接納例如帶有鉆尖 的螺釘?shù)穆菁y緊固件的保持螺紋的陰螺紋結構。
所述本發(fā)明的防卡滯組分可以是粉末、固體棒或塊、凝膠體、油脂、潤滑 油、石蠟、粘合劑、漆或凡立水、作為氣霧劑或懸浮液噴射的噴灑涂料冰漿的 形式，戶腿懸浮液的媒質可以是水、有機溶劑、有機聚合物、無機聚合物等。
25在一個實施例中，所遊且分可以作為棍、棒、或塊、或粉末應用，在螺紋緊固 件上直接形成!廳。戶/f^且他括一般在產品中4頓的成分，例如噴灑涂料等， 對于本領域技術人員而言，只要它們不影響在此所描述的作為防卡滯組分關鍵 成分的氮化硼的性能即可。
防卡滯組分中起作用的成分一氮化硼(BN)，可以在本發(fā)明的防卡、滯組分 30中使用，它可以從許多的商業(yè)上的資源獲得，包括但不局限于GE Advanced
Materials，Sintec KeramikJtCawasaki Chemicals,及StGobain Geramics等公司的BN 原料。
戶誠BN可以是下列的一種形式或它們的混合物，包括非結晶的氮化硼
(在這里用a—BN表示)；六角形體系的氮化硼，其中它帶有六角形 L層的薄 5片狀結構(在這里用h-BN表示)；或者湍層(turbostotic)氮化硼，它帶有自
由取向的六角形孔層(在這里用t-BN標)。在一個實施例中，戶腿BN是湍
層模式、六角麟莫式或它們的混合物。
在一個實施例中，所述BN粒子具有的平均粒子尺寸小于100"m。在第
二實施例中，小于50um。在第三實施例中，在10 3()歸的范圍內。在第 10四實施例中，具有的主要平均粒子尺寸小于20um。在第五實施例中，所述氮
4七硼具有的主要平均粒子尺寸的范圍是0.5 100um。在第六實施例中，戶開述
氮化硼具有的主要平均粒子尺寸的范圍是2 60 u m。
在一個實施例中，所述BN的表面處理(鍍層)是為了進一步將潤滑特性
賦予所述成分。給氮化硼粉 面鍍層材料的例子可以包括但不局限于異十六 15烷(isohexadecane)，液條蠟，非離子型表面活性劑，二甲基硅ft^ (或二甲
聚硅氧院)，完全甲基化的混合物，帶有三甲基甲^#烷氧 元的末端塊的線性
石圭氧烷聚合體，帶有全氟烷基團的i^氮烷混合物，鋯酸鹽聯(lián)合劑，鋯鋁酸鹽聯(lián)
合劑，鋁Kkf^劑，以及它們的混合物。
防卡滯組分。戶腐BN防卡滯組分可以有多種應用形式，包括但不局限于 20氮化硼涂料、氮化硼漆、氮化硼油脂、氮化硼熱噴霧，氮化硼棍或棒，氮化硼
學L脂，氮化硼油料，純氮化硼粉末。在圖2A和2B的一個實施例中戶艦組分
義攻用于緊固件10的螺紋部分，在桿或螺紋部分至少10%的長度上局部地
有鍍層部分15。在第二實施例中，戶誠組分應用在例如釘子(未示出)的緊固
件的桿部，覆蓋1 或螺紋部分至少20%的表面。在第三實施例中，覆蓋至少 25 40%的緊固件的表面。在第四實施例中，覆蓋了桿部或螺紋部分的至少60%的表面。
在另一個實施例中，所述組分可以1贓用在緊固件的鉆尖22上，例如圖 2A-2B中的螺釘或凹槽1fl丁。在另一個實施例中，除了緊固件的頭部，其齡 表面都被鍍層。第五實施例中，所述應用在桿部表面或螺紋部分的組分的氮化 30硼鍍層粉末的厚度為2 500ym。在另一實施例中，所，用在鄉(xiāng)表面或螺
紋部分的包M化硼的鍍層的厚度是10 100y m。
在實施例中，例如涂料、油漆、油脂、乳脂等氮化硼防卡滯材料混合在粘
合劑或吸收劑材料中，例如7jC溶性粘合劑，有機溶液粘合劑，水乳濁液、石蠟，
液體硅，油脂等。在jtb^于^頓在防卡滯組分中的粘合材料沒有特別柳艮制，
5只要它不會影響B(tài)N粘結齊啲氮化硼粘結齊0/粉末的防卡滯性能并具有可{親的
性質和粘結齊y/粉末所必需的粘合的能力。粘結齊附料的例子可以包括但不局限 于，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇等。在一個實施例中，作為防卡滯 成分的氮化硼在粘結劑中的比率是這樣的使得氮化硼與粘結劑的重量比是在
0.3 9.0的范圍內。在第二實施例中，所述比率是在0.5 8.0的范圍內。在第
10三實施例中，所述比率是1.0 7.0。所3^且分和粘結劑的百分比并不是嚴格限 定的，但是戶脫數(shù)值和混合不能大至膨響上述的氮化硼的防卡滯性能的地步。
在一個實施例中，例如熱噴霧形式的防卡滯組分還包括添加劑，例如從 M,Co,CuJFeAl組中選取的矩陣式金屬合金，以及它們的混合物形式的合金， 氮化硼與金屬合金的ia比范圍是l: 6 9: 1。
15 在防卡滯組分的成品中的氮化硼的總的數(shù)值可以在很寬的參數(shù)范圍內變 化，但是這個數(shù)值必須是足夠用于使組分給緊固件的螺紋或桿進行氮化硼鍍 層，使得緊固件可以很輕易地打入表面，或旋入配合的元件(螺栓或螺帽)或 固定平臺(例如木頭、水泥、金屬表面)而不發(fā)生卡滯、阻塞，或不受什么阻 力。這就是防卡滯組分。 一般地，在--外實施例中，所述防卡滯組分的氮化硼
20有效數(shù)值是重量比范圍為0.1 99.9%，它是基于防卡滯組分的總的重量。在另 一個實施例中，重量比是1 95%。在第二實施例中，jf謎數(shù)值范圍是重量比 為2 75%。在第三實施例中是重量比為5 50%。在第四實施例中，所述數(shù) 值是重量比少于15%。在第五實施例中，這個數(shù)值范圍是重量比為5 30%。 除了作為主要的防卡滯組分的氮化硼成分和任意的至少一種粘結齊iJ/吸收劑
25成分之外，所述組分可以包括許多現(xiàn)有技術中己知的添加劑，包括但不局限于， 活性劑(agitants),染色劑，熟劑，保存劑，其他的齢潤滑齊鵬如MoS2， 石墨或PTFE，腐蝕抑制劑等，這是由應用^形式(油脂、涂料等)決定的。
在使用釘子作為緊固件的一個實施例中，也就是用于打擊的釘子例如平頭 釘或凹槽桿釘?shù)?，所述組分中還包括50%的立方晶格氮化硼(cBN)，使得釘
30子不僅可以輕易地打入(從hBN中獲得的防卡滯效果)也能得到增強的保持
力和強度(從cBN中獲得的)。i^二實施例中，所述cBN的數(shù)值范圍是M: 比為2 40%的總的"氮化硼"組分。在第三實施例中，cBN的數(shù)值是重量比 為5 30%的總的氮化硼組分。在第四實施例中，除了或替代的cBN，所述防 卡滯組分還包括至少一種在總的防卡滯組分中重量比為2 50%的滑石、玻璃
5纖維、碾磨過的玻璃成分。在第五實施例中，所述組分包括至少一種重量比為 5 10%的滑石、自纖維、碾磨過的玻璃成分。
第一實施例一防卡滯粉末。在一個實施例中，所述防卡滯組分包括氮化硼 粒子。例子中的BN粉末包括hBN的薄層片晶i央，其所述塊的尺寸的分布范 圍是10 125um。在另一個實施例中，所述防卡滯粉末組分包括帶有形態(tài)比
10率大約為10 300的hBN薄層片晶。在第三實施例中，"誠防卡滯粉末組分 主要由帶有氧容量重量比為0.2 2.5%的hBN薄層片晶構成。在第四實施例中， 戶，防卡滯粉末組^&括的主要的hBN薄層片晶具有的石墨化程度小于7。
第二實施例一防卡滯液在一個實施例中，0M防卡滯組分是氮化硼液體 的形式，例如，在緊固件表面具有高潤滑和良好粘附性能的BN涂料，包括包
15含BN的千燥的組分。在一個實施例中，Bf ^氮化硼防卡滯組分是BN涂料的 形式，包括50 100份重量的BN; 25 75份重量的丙烯酸，例如乙烯基丙烯 酸；及100 200份重量的揮發(fā)液體，例如乙醇。
在一個實施例中，所述防卡滯組分是氮化硼漆的形式。例如，成膜物質的 粘結齊綱如硝基漆，在乙酸戊酯中柳肖化纖維溶液。在第二實施例中，戶腿防
20卡滯組分漆包括作為粘結齊啲有機金屬硅烷，例如，溶膠與凝膠狀態(tài)相互轉換 的材料，通常由Si-OH基團形式的硅^/K解帝喊，在制備過程中連接了 Si-O-Si 結合。在第三實施例中，所述防卡滯漆組分包括包含有水稀釋柳旨的7jCf占結劑 混合物的BN粉末，例如改良的多元酯及可與水混合的羥基脲烷 (hydroxyurethane)。在第四實施例中，所述防卡滯漆組分包括甲基異丁烯酸鹽
25聚合體分散劑和嫁,聚物的粘合劑的氮化硼。
戶皿BN防卡滯組分可以利用常規(guī)的液體應用技術以液體形式直接使用在 桿或螺紋表面，例如沖洗、沖刷、或利用噴灑罐或噴霧器噴灑，或是與之類似
的方式。在另一個實施例中，緊固件例如螺釘，直釘、或槽釘mx到氮化硼涂
料或漆溶液中足夠長的時間以使得包括BN的lgJlSM螺紋表面。當其中的形 30成防卡職度層BN組分變干之后，再將戶艦緊固件/A^浸入的溶液中移開。
防卡滯組分類似于BN涂料的形式是可以從商Ml獲得的，并且具有大量
的來源，包括GE Advanced Materials of S加ngsville ,OH。
第三實施例一防卡滯BNi央在一個實施例中，所述防卡滯組分是棒、棍、
或塊的形式。在應用中，所述±央在緊固件的桿或螺紋表面摩擦(或反過來，讓
5螺紋表面在±央上摩擦)，形成主要由氮化硼構成的碎屑鍍層。
在一個實施例中，所述固體塊包括重量比為5 99%的氮化硼，可選擇的 潤滑劑包括重量比為0 50%的二硫化鉬，重量比為5 50%的碳酸爭丐，可選 擇的礦物，例如重量比為0 30%云母，絹云母，和滑石。
在另一個實施例中，所述防卡滯組分應用BN作為主要的固體成分，帶有 io塊的重量比為0 99.9%的h-BN和重量比0 99%的t-BN。在一個實施例中， 所述塊利用以下的方法形成首先將高氧含量的t-BN的混合物和可選擇的碳 添加劑通過己知的方法冷壓，例如辨由加壓，滲透加壓，或均衡加壓，之后再 加熱至1500 2300 。C保持1 40小時，形成燒結的BN塊，具有的密度范圍 從0,20 1.50^cm3。
15 在另一實施例中，所述防卡滯±央應用合成蠟，石蠟，或有機磷酸酯，例如 三苯基磷酸鹽，作為吸收劑。將戶，BN防卡滯組分加入至鵬化的液體吸收劑 中，之后，再將混合物澆鑄至蝶具中，使得混合物在其中7賴曬吸收劑在其中 凝固。所述模具可以是棍狀或其他所預想的形狀?？蛇x擇地，將熔化的混合物 倒入模具中并在壓力250 1500psig下進行壓縮。
20 在一個實施例中，所述防卡滯組分應用合成或天然蠟，石蠟，或有機磷酸 酉旨，例如三苯基磷,，作為吸收劑。利用V型 機將戶 BN組分和吸收 劑組分干式混合。再將所述干式混合物裝入模具，加熱到250 。F，在250
1500psig的壓力下進行壓縮，？tip到室溫，之后脫模以形成棍狀^^也戶;ff員想
的開沐。
25 第四實施例一防卡滯油脂或油料在一個實施例中，所述防卡滯組分是油 月旨(或油料)的形式，它可以通過^A^i跣等應用到緊固件的桿或螺紋表面。 一在一個實施例中，所述防卡滯組分是油脂，包括在礦物或合成油料的吸收 劑中重量比為1 30%的氮化硼活性成分。所述油脂組分在一個實施例中進一 步包括至少一種礦物增稠齊,如重量比在2 30。乂的乙炔黑，滑石，粘土或硅
30石，或鋰皂，鋁皂，其齢屬混合皂，或聚合尿素(polyurea)。所述包括BN的防卡滯潤滑劑可以通過已知的現(xiàn)有技術生產，也就是說， 在室溫下混合成混合物。在一個實施例中，依靠所使用的粘合劑，所述混合物
還可以在200 500°C下進行5併中至24小時的固化處理。
第五實施例一防卡滯熱噴霧，在一實施例中，特別是在大型螺紋連接件例 5如鉆油井中的管件連接等應用中，組分是熱噴霧的形式。
在防卡^f^噴霧的一個例子中，戶脫噴霧包括在矩陣式金屬合金NiCrAl中 重量比為50%的BN。所述熱噴霧應用在緊固件的螺紋表面，并利用燃燒或等 離子或電弧等產生熱量來將所述組分在螺紋部分熔化成粉末的形式。所述組 分，除了它的防卡^M寺性之外，還至少在815。C操作t鵬下增強了螺紋部分的 10結構強度。
本發(fā)明還可以fflil下面的非限制性例子說明
例1 —BN防卡滯±央 一種混合物，包括重量比為29.4%的帶有重量比為0.3 W的氧含量的h-BN粉末(來自GE Advanced Materials AC6004級)，重量比為 68.6%、帶有重量比為15%的氧含量和重量比為2%的碳黑的t-BN,(來自
15 Cancarb的N991級)，將它們同質的混和在一起。戶誠混和在辦由壓力下加壓， 形成坯±央，戶脫坯塊可以切割成多個塊。之后將戶艦i央在1700 2300°C下燒 結10 30小時，形成密度范圍為0.20 1.50 g/cirf的低密度BN塊，并且燒結 的氧濃度的重量小于1.0%。
例2—在鋼管螺紋接頭中的應用在這個實施例中，如圖1A和1B所示的
20用于鋼管的螺紋接頭。戶7 ^鋼管的外徑是7英寸(178mm)，壁厚為0.408英 寸(10.4mm)。氣霧BN涂料，可以通過商ikA人GE Advanced Materials公司獲 得(作為BN噴霧n)，應用在 的螺紋表面3。所述管道l的陽螺紋部分旋 入陰螺紋連接2。試驗用的緊固速度是10rpm。在重復緊固和松脫i式驗中(在 環(huán)境^Jt下進行5次)，當進行重復緊固和松脫時沒有出現(xiàn)咬死或卡滯現(xiàn)象。
25 在同等的試驗中使用無本發(fā)明防卡滯組分鍍層的螺紋管，在螺旋的過程中 出現(xiàn)了卡滯緣
例3—在螺釘上的應用在這個例子中，在圖2A中顯示的螺釘10被應用 于i，。幾乎半數(shù)表面的螺紋部分13和,占尖的表面覆蓋有BN涂料層15。 戶，噴霧BN涂料可以皿商業(yè)從GE Advanced Materials公司獲得(作為BN
30噴霧II)。電動螺絲刀用來驅動螺釘10鉆A7K制長凳。所淑累釘在鉆入過程中
沒有卡滯和/或停頓。
在同等的i纖中j頓無任何BN防卡滯組射臘的相似的螺釘，戶誠電動 螺絲刀在出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象時從螺釘?shù)念^部11滑開，而所述螺釘在中途就停頓下 來不再進一步動作。在一些例子中，未鍍層的螺釘扭曲并斷裂成兩塊。
5例4一BN鍍層應用螺釘插入固定設備中以避免螺釘?shù)念^部被BN鍍層。 戶，螺釘?shù)穆輨T7]C^ BN涂料利用涂料噴灑裝置l度層。所述涂料包括9.4 ^的h-BN,5.P/。的氧化鋁，及1.6%的斑脫土粘土，所^M分的其余部分為水。 當鍍層應用到螺紋表面后固定設備松開。所述鍍層的厚度為1 2mil。之后利 用電動螺絲刀來將螺釘方i!M:制長凳，戶腿螺釘在鉆入過:程中沒有卡滯種或停
io 頓°
例5—BN ISil應用平釘插入固定設備中以避免平釘?shù)念^部被BN鍍層。 戶腿平釘?shù)膖摘4頓7爐BN涂料利用涂料嚇西裝置鍍層。在干的形式下，所 述涂料包括58%的h—BN和42%的有機金屬粘土粘結齊1」。^ffi錘子手動地將 釘子打入木制長凳。所述釘子自始至終一直進入。至少比用錘子施加相等力道 !5擊打沒有BNlgJI的釘子快100/^
例7—靜電鍍層應用在這個實施例中，在所述螺栓上施加了電壓，這與
BN粉末噴灑裝備完全不同，它使得BN粉末被螺栓的表面吸附。所述被噴西 的組分還包括一定標準的重量比為0.5 20%的粘結齊1」?？蛇x擇地是，組分可 以進行熱處理以確保其吸附在螺栓上。
20 例8—通過流體鍍層或浸入鍍層的應用凹槽桿釘浸入在包括溶解聚合體 的揮發(fā)性的、歸孫統(tǒng)的BN粉末懸浮液。攪拌過的BN粉末懸浮液配備在丙, 低分子量的聚苯乙烯水晶混合物中的重量比為40 50%的填料，其重量比為 40: 60。所述釘子浸入到這個混合液中或設置在固定裝置上，使得混合液在流 過凹槽桿區(qū)域時對其進行鍍層。
25 例9一使用純BN粉末 一部分BN粉末放置于合適的容器中，例如袋子 或盒子，其中方J(A多個螺釘。{ 1 進行劇烈地搖動，如此以致于BN粉 末落入所述釘?shù)穆菁y螺旋區(qū)i或。用電動螺絲刀來將螺釘旋A^制長凳，所述螺 釘在節(jié)占入過程中沒有卡滯和/或停頓。
通過包括的最佳實施例的舉例的方式描述了本發(fā)明，也使本領域的技術人
30員可以制備或4頓本發(fā)明。本發(fā)明的專利保護范圍是由權禾腰求所界定的，可
以包括其他的本領域技術人員所知的現(xiàn)有的例子。如果它們所具有的結構元素 與權禾腰求字面上的語言實質上相同，或者如果它們包括相等的結構成員而與 權利要求字面上的語言沒有實質性的不同，那這樣的例子實質上就已經包括在 權利要求的范圍之內。
在此所有提及的弓間文獻是清楚地作為參考文獻弓l入的。
權利要求
1、一種帶有桿部或螺紋部分的緊固件，所述緊固件的桿部或螺紋部分的接觸表面適應于嚙合相配的組件，所述緊固件的特征在于至少10％的所述桿部或螺紋部分的接觸表面帶有包含氮化硼重量比為0.1～99.9％的防卡滯組分，所述防卡滯組分在涂敷的接觸表面有包含氮化硼的鍍層。
2、 根據(jù)權利要求1所述緊固件，其中至少20%的桿或螺紋部分的表面鍍有戶;M的防卡滯組^H度層。
3、 根據(jù)權利要求1戶腿緊固件，其中至少40%的桿或螺紋部分的表面鍍有戶，的防卡滯組辦度層。
4、 根據(jù)權利要求1戶誠緊固件，其中至少60%的桿或螺紋部分的表面鍍有;fM的防卡滯組^f度層。
5、 根據(jù)權利要求l一4任意一個所述的緊固件，其中所述的防卡滯組 分包括重量比為1 95%的氮化硼。
6、 根據(jù)權利要求l一5任意一個所述的緊固件，其中所述的防卡滯組^括重量比為1 75%的氮化硼。
7、 根據(jù)權利要求l一6任意一個所述的緊固件，其中所述的防卡滯組 ，括重量比為2 75%的氮化硼。
8、 根據(jù)權利要求1 —7任意一個戶脫的緊固件，其中所述的防卡滯組 20分包括重量比為5 50%的氮化硼。
9、 根據(jù)權利要求l一8任意一個所述的緊固件，其中所述的防卡滯組 分包括的氮化硼具有的主要平均粒子尺寸的范圍是0.5 125 u m。
10、 根據(jù)權利要求1—9任意一個所述的緊固件，其中所述的防卡滯組 分包括的重量比為5 50%的氮化硼，其具有的主要平均粒子尺寸的范圍是2 60 li m。
11 、根據(jù)權禾腰求i-io任意一個戶艦的緊固件，其可以是螺釘、釘子、 釘書釘、螺帽、接頭或螺紋連接件的形式。 —
12、根據(jù)權禾腰求l一ll任意一個戶脫的緊固件，其可以是凹槽^B丁、 螺旋桿釘，或羅圈桿釘?shù)男问健?br> 13、根據(jù)權利要求1—12任意一個戶脫的緊固件，其中桿或螺紋部分帶 10152025有尖端，爿艦的尖端帶有防卡辦度層。
14、 根據(jù)權禾腰求1一13任意一個戶誠的緊固件，其中防卡滯組分設置 在接觸表面的鍍層具有的厚度為2 500li m,
15、 根據(jù)權利要求1一14任意一個所述的緊固件，其中防卡滯組分設置 在接觸表面的MM具有的厚度為10 100 u m。
16、 根據(jù)權利要求1一15任意一個戶欣的緊固件，其中防卡滯組分是凝 膠體、油脂、潤滑油、粉末、固,，熱噴霧、有機或水性懸浮液或懸漂液及 涂料的一種形式。
17、 根據(jù)權利要求1一16任意一個戶誠的緊固件，其中防卡滯組分是涂 料的形式，包括50 100份重量的氮化硼；25 75份重量的丙烯酸；及100 200份重量的揮發(fā)液體。
18、 根據(jù)權利要求1一17任意一個戶，的緊固件，其中防卡滯組分是油 脂的形式，包括在礦物或合成油料的吸收劑中重量比為1 30%的氮化硼。
19、 一種用于將緊固件固定在相配合的組件上的方法，所述緊固f牛的桿 部或螺紋部分的接觸表面適應于嚙合相配的組件，所述方法包括在至少部分的 接觸表面鍍上足夠數(shù)量的包錄化硼重量比為0.1 99.9%的組分的步驟，戶湖 組分在鍍層的接觸表面設置了包含氮化硼的鍍層以避免在緊固件固定到組件上 時發(fā)生卡滯。
20、 根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述的緊固件是螺釘、釘子、 釘書釘、螺帽、接頭或螺紋連銜牛的形式。
21、 根據(jù)權利要求19一20任意一個所述的方法，其中所述的防卡滯組 分是凝膠體、油脂、潤滑油、粉末、固體棒，熱噴霧、有機或7jC性懸浮液或懸 漂液及涂料的形式。
22、 根據(jù)權利要求19一21任意一個所述的方法，其中所述的防卡滯組 分是涂料的形式，包括50 100份重量的氮化硼；25 75份重量的丙烯酸；及 100 200份重量的揮發(fā)液體。
23、 根據(jù)權利要求19一22任意一個所逮的方法，其中在至少部分的接 觸表面上鍍層的方^^i括在緊固件的螺紋部併度上包含重量比為5 50%氮化 硼的組分。
全文摘要
一種防卡滯組分，使得緊固件可以輕易地固定到組件上，例如，通過錘子將釘子打入或是將螺釘或螺桿旋入到接頭、螺帽或建筑塊中等。在一個實施例中，所述組分包括足夠數(shù)量的氮化硼，它應用在緊固件的接觸表面上，使得緊固件可以快速地固定而不會卡滯和/或咬死。本發(fā)明還涉及一種通過在緊固件的接觸表面，也就是桿的尖端或螺紋表面覆蓋足夠數(shù)量的氮化硼的組分以此來將緊固件固定到組件上的方法。
文檔編號C10M103/00GK101109403SQ200610064729
公開日2008年1月23日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2006年7月17日
發(fā)明者D·萊諾尼斯, G·W·謝菲爾, J·克盧格, J·斯圖登特, O·約姆-托夫, P·漢斯, R·孫, R·馬基安多 申請人:通用電氣公司