專利名稱：機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于機械密封件中多種摩擦副的新型納 米金屬自修復(fù)潤滑油，適用的摩擦副包括石墨/鋼、鋼/鋼、硬質(zhì)合金/硬質(zhì)合金、SiC/SiC、聚四氟乙烯〃1203、石墨/SiC。
背景技術(shù)：
據(jù)報道，全世界生產(chǎn)能源的30 50%損失在摩擦磨損上， 中國每年因摩擦磨損造成的損失達上千億人民幣。因此，減小 摩擦、降低磨損，提高設(shè)備利用率，延長使用壽命， 一直是世 界各國研究的重要內(nèi)容之一。在機械密封件中，所用密封潤滑 的油品對產(chǎn)品使用壽命及能耗影響很大。密封斷面的摩擦?xí)?耗機械動力，降低機械效率；磨損的發(fā)生則會使摩擦副部件喪 失尺寸精度，導(dǎo)致密封失效，從而泄漏，造成設(shè)備報廢。為降 低磨損，除進行合理的摩擦學(xué)設(shè)計外，還可通過提高采用特制 潤滑油實現(xiàn)摩擦副的良好潤滑并提高摩擦副材料的抗磨、減摩 性能進行解決。由于第一條途徑在實際操作過程中受到零件的 成本、加工及使用條件等方面的諸多限制，因此，更多的使用 場合還是通過發(fā)展高效的潤滑油來實現(xiàn)摩擦副之間的減摩和抗 磨。在研究和實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，單純采用潤滑油，難以滿足各 種不同應(yīng)用場合的要求，特別是不具備對磨損表面進行自修復(fù) 的要求。對這些潤滑油的傳統(tǒng)改進方法是向潤滑油中加入具有 不同功能的各種有機、無機化合物對潤滑油進行改性，以改善 潤滑介質(zhì)的理化性能，提高潤滑油(脂)膜的承載能力和降低 摩擦系數(shù)。但同時也帶來了部分副作用，如部分化合物在摩擦 過程中可能產(chǎn)生有害成分，特別是當油溫較高時，可能對有色 金屬的軸承材料起腐蝕作用，有些油溶性有機添加劑易分解消 耗，需不斷補充。此外，這種添加劑的合成工藝復(fù)雜，有些有 化學(xué)污染，使其發(fā)展受到一定限制。基于納米微粒具有更好的 懸浮特性以及可中和潤滑油氧化和燃料燃燒后產(chǎn)生的酸性物質(zhì) 的分析，近年來納米潤滑添加劑的研究引起了世界各國的普遍 重視，并研制出了多種納米級潤滑添加劑。如美國Justicebrothers公司生產(chǎn)的含聚合物的JB汽車保護神系列； 美國ER公司生產(chǎn)的含單分子碳化合物的安耐馳系列抗磨劑；美 國Petrolon生產(chǎn)的含PTFE物質(zhì)的Slick50引擎抗磨潤滑劑。國內(nèi)外研制的納米抗磨劑產(chǎn)品逐漸涌現(xiàn)，大都將目標市場 鎖定在交通工具上。然而工業(yè)用品具有更廣闊的用戶群體，機 械密封件是化工、農(nóng)業(yè)、冶金等行業(yè)的常見消耗品，過多的損 壞導(dǎo)致維修更換頻繁，嚴重影響了設(shè)備的使用效率。此外，對 于工業(yè)用品的改進，要重點考慮成本，成本提高過多是不適合 工業(yè)中推廣的。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種機械密封件用納米金 屬自修復(fù)潤滑油及其制備方法，該制備方法簡單、成本增加少、 無污染，該自修復(fù)潤滑油劑所形成的自修復(fù)層硬度高、摩擦系 數(shù)小、物性穩(wěn)定。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種機 械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油，由納米金屬粉、納米金屬 粉體分散劑和分散介質(zhì)組成，各組分所占自修復(fù)劑總量的重量 百分含量如下納米金屬粉 0.07 0. 15%納米金屬粉體分散劑 0.2 1%分散介質(zhì) 98. 9 99. 7%。納米金屬粉為納米銅粉、納米銅鎳復(fù)合粉和納米銅鉍復(fù)合 粉中的一種，其中鎳、鉍的平均粒度《80nm，銅的平均粒度《 60跳其中銅鎳的配比為8:2，銅鉍的配比為8:2。納米金屬粉體分散劑至少為六偏磷酸鈉、油酸、硬酯酸或 硅烷偶聯(lián)劑中的一種。 分散介質(zhì)是機油。機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油的制備方法，其歩驟為①.先將配比所需的納米金屬粉體分散劑加入分散介質(zhì)中 攪拌均勻，再迸一步按上述比例加入納米金屬粉，適當攪拌至 納米金屬粉末未有明顯沉淀；②.連同容器放入KH-700型超聲波振蕩器中振蕩20 30 分鐘，功率為500 600W，得產(chǎn)品，即可以傳統(tǒng)方式使用在機械 密封件中，或者灌裝至容器中作為銷售產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是實驗室和實際使用設(shè)備試驗結(jié)果表 明，加入合適的納米金屬粉及分散劑的機油，相比于未加添加 物的機油，機械密封件正常使用半小時內(nèi)，密封斷面的摩擦系 數(shù)由0. 046降低至0.036，降低了21.7%。并且通過調(diào)整組分比 例可適用于多種摩擦副，可改善摩擦副間隙，該自修復(fù)層形成 后，經(jīng)過長時間運行后不脫落，能及時修復(fù)摩擦中產(chǎn)生的磨損， 有效延長使用設(shè)備的停修周期，降低設(shè)備運行成本且制備方法 簡單、成本增加少、無污染等。
具體實施方式
實施例 一種機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油，由 納米金屬粉、納米金屬粉體分散劑和分散介質(zhì)組成，各組分所 占自修復(fù)劑總量的重量百分含量如下納米金屬粉 0.07 0. 15%納米金屬粉體分散劑 0. 2 1 %分散介質(zhì) 98. 9 99. 7%。納米金屬粉為納米銅粉、納米銅鎳復(fù)合粉和納米銅鉍復(fù)合 粉中的一種，其中鎳、鉍的平均粒度《80皿，銅的平均粒度《 60跳其中銅鎳的配比為8:2，銅鉍的配比為8:2。納米金屬粉體分散劑至少為六偏磷酸鈉、油酸、硬酯酸或 硅烷偶聯(lián)劑中的一種。 分散介質(zhì)是機油。機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油的制備方法，其步驟為① .先將配比所需的納米金屬粉體分散劑加入分散介質(zhì)中 攪拌均勻，再進一步按上述比例加入納米金屬粉，適當攪拌至 納米金屬粉末未有明顯沉淀；② .連同容器放入KH-700型超聲波振蕩器(當然也可為類 似其他超聲波振蕩器)中振蕩20 30分鐘，功率為500 600W， 得產(chǎn)品，即可以傳統(tǒng)方式使用在機械密封件中，或者灌裝至容 器中作為銷售產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油，其特征是由納米金屬粉、納米金屬粉體分散劑和分散介質(zhì)組成，各組分所占自修復(fù)劑總量的重量百分含量如下納米金屬粉0.07～0.15％納米金屬粉體分散劑0.2～1％分散介質(zhì) 98.9～99.7％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤 滑油，其特征是納米金屬粉為納米銅粉、納米銅鎳復(fù)合粉和 納米銅鉍復(fù)合粉中的一種，其中鎳、鉍的平均粒度《80mn，銅 的平均粒度《60nm，其中銅鎳的配比為8:2，銅鉍的配比為8:2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤 滑油，其特征是納米金屬粉體分散劑至少為六偏磷酸鈉、油 酸、硬酯酸或硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤 滑油，其特征是分散介質(zhì)是機油。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油的制備方法，其步驟為① .先將配比所需的納米金屬粉體分散劑加入分散介質(zhì)中 攪拌均勻，再進一步按上述比例加入納米金屬粉，適當攪拌至 納米金屬粉末未有明顯沉淀， ② .連同容器放入KH-700型超聲波振蕩器中振蕩20 30 分鐘，功率為500 600W，得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械密封件用納米金屬自修復(fù)潤滑油及制備方法，由下述組份組成，其所占自修復(fù)潤滑油總量的重量百分含量為納米金屬粉0.07～0.15％、納米金屬粉體分散劑0.2～1％和分散介質(zhì)98.9～99.7％。本發(fā)明的制備方法是先將配比所需的納米金屬粉體分散劑加入分散介質(zhì)中攪拌均勻，再進一步按上述比例加入納米金屬粉，適當攪拌至納米金屬粉末未有明顯沉淀；連同容器放入KH-700型超聲波振蕩器中振蕩20～30分鐘，功率為500～600W，得產(chǎn)品。本發(fā)明成本低廉，利于推廣，其能使摩擦副間隙最佳化，自修復(fù)層形成后，長時間運行不脫落，保持設(shè)備的低摩擦系數(shù)運行，節(jié)能環(huán)保，有效延長使用設(shè)備的停修周期，降低維修費用。
文檔編號C10N40/34GK101250460SQ20071002081
公開日2008年8月27日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者劉靜遠, 吳建明 申請人:昆山密友實業(yè)有限公司