本發(fā)明專利技術(shù)提供一種金屬磨損自修復(fù)添加劑的制備方法，包括細(xì)化、純化及粒子修飾等步驟，通過(guò)將金屬磨損自修復(fù)材料粒子細(xì)化成納米級(jí)微粒，并加以純化和粒子修飾，從而改善修復(fù)材料微粒的分散懸浮特性，所制備的添加劑可預(yù)先添加分散于潤(rùn)滑油中，并獲得性能穩(wěn)定的具有金屬磨損自修復(fù)功能的潤(rùn)滑油。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及石油化工
，特別是涉及一種具有金屬磨損自修復(fù)功能的添加劑的制備方法及采用該方法制備的添加劑，以及包含該添加劑的潤(rùn)滑油。
技術(shù)介紹
一直以來(lái)，機(jī)械設(shè)備由于金屬摩擦導(dǎo)致的磨損，是造成各種機(jī)械設(shè)備或部件失效的主要原因之一，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失極其巨大。因此，如何降低或克服因金屬摩擦導(dǎo)致的磨損和失效，是全世界面臨的急需解決的技術(shù)難題。為金屬磨損自修復(fù)技術(shù)提供了一種全新的機(jī)械裝備和機(jī)械零件減磨材料，其核心是一種由羥基硅酸鎂等多種礦物成分、添加劑和催化劑等構(gòu)成的超細(xì)粉體組合材料(如中國(guó) 專利技術(shù)專利申請(qǐng)200610016184. 6中公開(kāi)的一些減磨材料的成分)，并添加到各種類型的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中使用。潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂作為載體，將修復(fù)材料的微細(xì)粉粒送入摩擦副的工作表面上，在金屬摩擦過(guò)程中，在摩擦、生熱、力化學(xué)的綜合作用下，在金屬摩擦表面生成減磨性能優(yōu)異的金屬陶瓷保護(hù)層，使摩擦表面硬度和光潔度提高，摩擦系數(shù)大幅度降低，并使已經(jīng)磨損的部位恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，完成鐵基金屬磨損部位的自行修復(fù)，大幅度延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，節(jié)約能耗。應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)不僅能預(yù)防機(jī)件磨損，還能自行修復(fù)處于長(zhǎng)期運(yùn)行中已磨損的機(jī)件磨擦表面，具有廣闊的應(yīng)用前景。以軸承為例，我國(guó)生產(chǎn)的軸承精度已能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平，但受鋼材和熱處理工藝等的影響，軸承的使用壽命和疲勞度與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有部分差距。經(jīng)國(guó)家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心試驗(yàn)檢測(cè)，使用“金屬磨損自修復(fù)材料”的6205-2RS1X I軸承達(dá)到額定壽命13倍，仍能保持旋轉(zhuǎn)精度和試前游隙，套圈滾道和滾動(dòng)體基本沒(méi)有磨損。這一試驗(yàn)表明使用“金屬磨損自修復(fù)材料”能使軸承壽命提高，保持產(chǎn)品精度不變和恢復(fù)產(chǎn)品精度。由此可減少機(jī)械裝備因軸承失效導(dǎo)致的事故和重大損失，減少設(shè)備停機(jī)維修時(shí)間，提高設(shè)備利用率。交通運(yùn)輸方面，以燃油為能源的汽車(chē)、火車(chē)、船舶，其內(nèi)燃機(jī)在使用中發(fā)生的內(nèi)部磨損和燃油消耗率逐步增大，用“金屬磨損自修復(fù)材料”可減少機(jī)件磨損，提高發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，降低燃油消耗。但是，現(xiàn)有的金屬磨損自修復(fù)材料的主體具有礦石屬性，其比重遠(yuǎn)大于潤(rùn)滑油，并且僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的破碎、研磨后所獲得的材料，其本體難以克服顆粒較大且不均勻的缺陷，添加在潤(rùn)滑油中后，容易產(chǎn)生沉淀或團(tuán)聚及其他負(fù)面問(wèn)題。因此，目前該類產(chǎn)品不能在潤(rùn)滑油中充分彌散、懸浮，難以與潤(rùn)滑油充分結(jié)合，無(wú)法以“先添加劑”的形式存在，這種缺陷和不足給該類產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣造成了很大的不便和障礙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本專利技術(shù)的ー個(gè)目的在于提供一種可以修復(fù)金屬摩擦磨損、改善金屬摩擦的添加劑的制備方法。本專利技術(shù)的另ー個(gè)目的在于還提供一種采用該制備方法制備的添加剤。本專利技術(shù)的另ー個(gè)目的在于還提供ー種包含該添加劑的潤(rùn)滑油。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下ー種金屬磨損修復(fù)劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)細(xì)化，將微米級(jí)的添加劑微粒，細(xì)化至納米級(jí)微粒；(2)純化，將細(xì)化的納米級(jí)添加劑微粒中雜質(zhì)去除；(3)懸浮，將純化后的添加劑加入懸浮液中，勻質(zhì)分散。 可選的，所述細(xì)化步驟中，細(xì)化時(shí)添加三こ醇胺分散劑。可選的，所述細(xì)化步驟在精細(xì)球磨機(jī)中進(jìn)行。可選的，所述步驟(2)中，采用磁選或浮選的方式去除雜質(zhì)，所述雜質(zhì)為氧化硅及溫石棉。可選的，所述步驟(3)中，懸浮液為低堿值合成磺酸鈣和聚異丁烯雙丁ニ酰亞胺按照容量I : I比例配置的混合液，且添加劑和懸浮液的比例為I : 8。可選的，所述步驟(3)中，添加劑和懸浮液混合后，在勻質(zhì)機(jī)中進(jìn)行20分鐘的超聲分散。ー種金屬磨損自修復(fù)添加剤，其特征在于所述金屬磨損自修復(fù)添加劑為依照上述方法制備。一種潤(rùn)滑油，其特征在于所述潤(rùn)滑油中均勻添加有如上所述方法制備的金屬磨損自修復(fù)添加剤。可選的，所述添加劑和基礎(chǔ)潤(rùn)滑油的容積比例為1.5 3 1000。本專利技術(shù)的技術(shù)效果在于通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的金屬磨損自修復(fù)材料進(jìn)行細(xì)化、純化、粒子修飾，將現(xiàn)有的難以懸浮于潤(rùn)滑油中的金屬磨損自修復(fù)材料，轉(zhuǎn)變?yōu)榭删鶆蚍植紤腋∮跐?rùn)滑油中的添加剤。首先，在自修復(fù)材料細(xì)化過(guò)程中，使得微米級(jí)的礦物微粒，進(jìn)ー步達(dá)到納米級(jí)粒子的程度，從而使得自修復(fù)材料具備了納米微粒所具備的獨(dú)特的效果。其次，將細(xì)化的納米級(jí)的自修復(fù)材料中，利用純化過(guò)程，將其中混雜的有害的物質(zhì)微粒清除，有害微粒包括硅及其化合物，以及對(duì)環(huán)境有害的溫石棉組分。再次，通過(guò)低堿值合成磺酸鈣和聚異丁烯雙丁ニ酰亞胺的混合溶液對(duì)純化后的納米級(jí)的自修復(fù)材料微粒進(jìn)行粒子修飾，經(jīng)勻質(zhì)后可獲得的穩(wěn)定的混懸液，金屬摩擦自修復(fù)添加劑微粒不會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，可以很好的擴(kuò)散在潤(rùn)滑油中，并獲得性質(zhì)穩(wěn)定的、帶有自修復(fù)添加劑的潤(rùn)滑油。本專利技術(shù)所指的金屬磨損自修復(fù)材料是指核心由羥基硅酸鎂等多種礦物成分、添加劑和催化劑等構(gòu)成的超細(xì)粉體組合材料，包括蛇紋巖等礦物組分。本專利技術(shù)所制備的潤(rùn)滑油，不但具備潤(rùn)滑(抗磨)、清潔、降溫、抗氧化、密封的常規(guī)功能，而且還具有金屬磨損自修復(fù)功能，可以在一定程度上恢復(fù)機(jī)件磨損表面。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)ー步說(shuō)明。本專利技術(shù)的金屬磨損自修復(fù)添加劑的制備方法，包括 (1)細(xì)化，將現(xiàn)有的羥基硅酸鎂為核心的微米級(jí)粉體組合材料，添加三こ醇胺分散劑，在精細(xì)球磨機(jī)中研磨至納米級(jí)微粒。 (2)純化，將細(xì)化所得的混合三こ醇胺的納米級(jí)金屬摩擦自修復(fù)材料微粒，利用磁選或浮選的方式，將其中混雜的硅化合物及溫石棉等雜質(zhì)去除。 (3)粒子修飾，按照I: I配制低堿值合成磺酸鈣和聚異丁烯雙丁ニ酰亞胺混合溶液做為分散劑，并按照純化后的自修復(fù)材料與配制的分散劑以I : 8的比例混合，然后經(jīng)勻質(zhì)機(jī)進(jìn)行20分鐘超聲分散，所得混懸液即為本專利技術(shù)的具有金屬摩擦自修復(fù)功能的添加剤。經(jīng)上述制備方法所獲得的金屬摩擦自修復(fù)材料，不但本身經(jīng)超微粉碎為顆粒均勻的納米級(jí)微粒，具備了納米級(jí)材料的獨(dú)特特性，而且經(jīng)過(guò)純化后，可以剔除其中混雜的 硅化合物等硬質(zhì)雜質(zhì)，進(jìn)ー步提高了作為摩擦損傷自修復(fù)的能力，還利用三こ醇胺溶液、T104(低堿值合成磺酸鈣)及Τ154(聚異丁烯雙丁ニ酰亞胺)混合液對(duì)所制備的納米微粒進(jìn)行粒子修飾，改善了自修復(fù)材料微粒本身由于具有礦石屬性，難于分散懸浮于潤(rùn)滑油中的特性，使得本制備方法制備的自修復(fù)材料具備了可作為預(yù)先添加的添加劑(簡(jiǎn)稱為“先添加剤”，現(xiàn)有的添加劑由于無(wú)法預(yù)先添加，相對(duì)簡(jiǎn)稱為“后添加剤”)使用。正是由于本專利技術(shù)的制備方法所制備的添加剤，改善了自修復(fù)材料微粒的懸浮特性，使得本專利技術(shù)的制備方法所制備的添加劑可以混合懸浮于潤(rùn)滑油中，故將本制備方法所制備的添加剤，均勻混合于作為基礎(chǔ)潤(rùn)滑油中，即可制成本專利技術(shù)的具備金屬摩擦自修復(fù)功能的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油中由于包含有本專利技術(shù)所制備的自修復(fù)添加剤，該添加劑通過(guò)對(duì)自修復(fù)材料微粒粒徑的改變和修飾，再結(jié)合自修復(fù)材料本身的化學(xué)特性，該潤(rùn)滑油在機(jī)械設(shè)備的摩擦?xí)r，在摩擦、生熱、力化學(xué)的綜合作用下，在金屬摩擦表面生成減磨性能優(yōu)異的金屬陶瓷保護(hù)層，使摩擦表面硬度和光潔度提高，摩擦系數(shù)大幅度降低，并使已經(jīng)磨損的部位恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，完成鐵基金屬磨損部位的自行修復(fù)，大幅度延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，節(jié)約能耗。因此不但能降低機(jī)件表面自身的摩擦系數(shù)，減小摩擦以及由于摩擦而產(chǎn)生的磨損，而且還能減少因磨損而產(chǎn)生的磨粒對(duì)機(jī)件表面的磨損、能降低潤(rùn)滑油工作溫度。作為ー種優(yōu)選的實(shí)施例，經(jīng)本本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種金屬磨損自修復(fù)添加劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)細(xì)化，將微米級(jí)的添加劑微粒，細(xì)化至納米級(jí)微粒；(2)純化，將細(xì)化的納米級(jí)添加劑微粒中雜質(zhì)去除；(3)懸浮，將純化后的添加劑加入懸浮液中，勻質(zhì)分散。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程建，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：世紀(jì)戰(zhàn)斧節(jié)能環(huán)保技術(shù)北京有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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