一種納米級潤滑油添加劑及其應用的製作方法
2023-04-27 07:15:56 2
專利名稱：一種納米級潤滑油添加劑及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型納米材料，特別是涉及一種用於製備納米級潤滑 油添加劑的新型納米材料，本發明還涉及該納米材料的應用。技術背景近年來，隨著航空航天、交通運輸以及微電子系統的蓬勃發展，各類交 通工具、機械、電子零部件的持有量持續高速增長，使我國的潤滑油消費量為400萬tPa以 上，油品添加劑量則需20萬tPa以上。然而目前，石油資源的緊缺導致燃油和潤滑油的價 格一再上漲。火爆的交通運輸業以及緊缺的石油資源必將為我國潤滑劑市場的發展帶來新 的機遇和挑戰。面對交通工具需求量的高速增長以及人們環境保護意識的增強，傳統潤滑 添加劑難以滿足目前高技術和高選擇性的要求。如何提高潤滑油(脂)的性能、延長各部 件使用壽命，降低使用成本、減少潤滑產品對環境的危害是擺在科研人員和使用者面前急 需解決的技術難題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種納米級潤滑油添加劑，本發明的另一個目 的是該添加劑的應用，主要是為了解決如何提高潤滑油(脂)的性能、延長各部件使用壽 命，降低使用成本、減少潤滑產品對環境帶來的危害，從而滿足目前高技術和高選擇性要求 的問題。本發明是以純金屬鎢粉(W)和硒粉(Se)為原材料，採用固相反應法經混合球磨、 壓片、煅燒工藝製備出平均直徑低於20nm的WSe2納米材料，將該納米材料作為潤滑油添加 劑添加到工業潤滑基礎油中，經過超聲分散，得到一種具有抗載荷和自修復性能好的工業 潤滑油。本發明由於採取鎢粉和硒粉製備納米材料，材料精細化後，由於極細的晶粒，大量 處於晶界和晶粒內缺陷的中心原子及其納米材料本身具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表 面界面效應、宏觀量子效應以及低熔點等特性，具有極高的擴散能力和自擴散能力(比體 相材料高十幾個數量級)，極易在金屬表面形成具有極佳抗磨性能的滲透層和擴散層，表 現出「原位摩擦化學效應」。該納米材料即納米級潤滑油添加劑的這一性能，在解決在抗磨 (Aff)和極壓(EP)添加劑分子設計長期依賴P、C1等活性元素的狀況，在解決對機體金屬造 成的腐蝕和帶來的環境問題方面展示了美好的應用前景。本發明的納米級潤滑油添加劑可 應用到各種工業潤滑油中，使其具有更為優異的耐高溫、耐腐蝕的使用性能，可以顯著降低 摩擦，減輕機器的腐蝕，對於設備或零部件具有無汙染的原位動態保護與修復作用，有效提 高機器、設備或零部件的使用壽命，解決因摩擦磨損、潤滑養護或維修引起的各種難題。而 且本發明納米潤滑油添加劑為均一、透明的液體，克服了傳統潤滑油添加劑所存在的不透 明、不穩定等缺陷。還具有材料新組分少、製備工藝簡單、成本低產率高、既經濟又實用、適 宜推廣應用等優點。
具體實施例方式本發明的納米級潤滑油添加劑是以高純金屬鎢粉(W)和硒粉(Se) 為原材料，按鎢粉與硒粉所佔比例為摩爾比1 3混合，在氬氣保護下裝入球磨機中，在行 星式高能球磨機中混合球磨5h，取出混合粉末，在萬能壓片機上100N壓力下壓成直徑為 IOmm的扁圓柱狀壓片，然後放入CVD管式爐中，在氬氣保護下，以15°C /min的升溫速率進 行煅燒，升溫至750°C，保溫lh，得到平均直徑低於20nm的灰黑色WSe2納米粉末即本發明的納米級潤滑油添加劑。 將本發明0. 5-5%，微乳化表面活性劑1_10%、工業基礎油8-85%混合，經過超聲 分散5h，最後得到均勻穩定的含有納米級添加劑的工業潤滑油。經實驗表明本發明的納 米級潤滑油添加劑在工業潤滑油的應用，對潤滑養護機器設備、減輕機械腐蝕、降低機械摩 擦磨損、設備原位動態保護與修復、有效提高機器設備或零部件的使用壽命方面具有良好 的應用效果。
權利要求
一種納米級潤滑油添加劑，其特徵在於該添加劑是以純鎢粉和硒粉為原材料，採用固相反應法經混合球磨、壓片、煅燒工藝製備出平均直徑低於20nm的WSe2納米材料。
2.根據權利要求1所述的納米級潤滑油添加劑，其特徵在於混合球磨是將鎢粉和硒 粉按摩爾比1 3混合，在氬氣保護下裝入球磨機，在行星式高能球磨機中混合球磨5h。
3.根據權利要求1所述的納米級潤滑油添加劑，其特徵在於所述的壓片是在萬能壓 片機上100N壓力下壓成直徑為IOmm的扁圓柱狀壓片。
4.根據權利要求1所述的納米級潤滑油添加劑，其特徵在於所述的煅燒是將壓片放 入CVD管式爐中，在氬氣保護下，以15°C /min的升溫速率，升溫至750°C，保溫lh，得到灰黑 色WSe2納米粉末即為本發明的添加劑。
5.根據權利要求1所述的納米級潤滑油添加劑，其特徵在於該添加劑可在潤滑養護 機器設備、減輕機械摩擦磨損、降低機器設備或零部件的腐蝕以及設備原位動態保護與修 復中應用。
全文摘要
本發明公開了一種納米級潤滑油添加劑及其應用，該添加劑是以純鎢粉和硒粉為原料，採用固相反應法經混合球磨、壓片、煅燒工藝製得WSe2納米材料。將該納米材料作為潤滑油添加劑添加到工業潤滑基礎油中，經過超聲分散，得到一種具有穩定性好、抗載荷和自修復性強的工業潤滑油。該添加劑可應用到各種工業潤滑油中，具有優異的耐高溫、耐腐蝕的使用性能，顯著降低摩擦，減輕機器的腐蝕，對於設備或零部件具有無汙染的原位動態保護與修復作用，有效延長機器、設備或零部件的使用壽命，還具有材料新組分少、製備工藝簡單、成本低產率高、既經濟又實用、適宜推廣應用等優點。
文檔編號C10M125/22GK101993759SQ20091006740
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月12日 優先權日2009年8月12日
發明者馮博, 劉豔清, 張永軍, 楊景海, 楊男男 申請人:吉林師範大學