一种润滑油及金属摩擦副表面的修复和改性方法技术

本发明专利技术公开了一种润滑油及金属摩擦副表面的修复与改性的方法，该修复与改性方法为，在润滑油的基础油内添加合金微粒材料和纳米金刚石微粒，润滑油在金属摩擦副表面流动时，合金微粒材料填补在金属表面的微观凹槽，利用金属摩擦时产生的高温、高压、强摩擦力，进行扩散焊接，从而在金属摩擦副表面形成动态再制造结构层；之后，纳米金刚石微粒吸附在动态再制造结构层表面形成膜状的纳米滚珠轴承结构层。本发明专利技术将自动修复金属损伤与表面改性的合金材料和能够形成纳米滚珠轴承结构层的纳米材料，输送到金属摩擦副表面，实现自动修复和优化金属摩擦表面、减摩节能、强化润滑油品质的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属运动摩擦表面的润滑技术、自修复技术和改性技术，具体是涉及一种润滑油及利用润滑油对金属摩擦副表面进行自动修复和改性的方法。
技术介绍
金属零部件的磨损、腐蚀、老化、疲劳造成的零部件损伤，是机械运动绝对要发生的过程和必然结果，是机械金属零部件失效的主要原因，它制约了设备机械(如发动机、变速箱、转向机、空压机、减速机等)的可靠性、稳定性、精确性、经济性和使用寿命，全世界80%的机械毁于磨损和腐蚀，40%的能源浪费于摩擦能耗。是目前设备管理和维护的最大短板。金属摩擦副的问题的原因包括:制造缺陷:金属摩擦副材料表面加工精度为微米级的峰谷结构，不符合承载、应力均匀、减摩、抗疲劳等要求。组装缺陷:精度不够，公差配合不符合机械运行要求。磨合缺陷:传统磨合是金属摩擦副“抛光性”对磨，磨损破坏严重，磨合后的金属摩擦副表面仍然是微米级粗糙峰谷结构，承载面小，应力不均，留下材料疲劳和裂伤的隐患。使用缺陷:机件不断受到磨损、腐蚀、疲劳、老化等破坏因素的影响，金属表面磨损量不断增加，配合间隙越来越大，并会产生不同深度的裂纹。带来的危害有:摩擦副配合及机件运行稳定性变差，磨损逐渐加剧，形态变异直接影响机件和设备的性能；如破坏缸筒活塞副的密封性，导致燃烧条件劣化，动力下降、能耗和排污增加，设备性能衰减。目前对金属润滑和修复的技术存在的不足有:1、金属表面修复方法和材料:米用有机或无机物合成的材料，对金属表面进行覆膜(I μ m左右)，不能根据金属损伤的形态和深度进行复原性修复，无法改变机件形态变异和性能衰减，因此不能满足金属机件运动中连续磨损要求的原位、动态、复原性的修复和保健要求。2、金属表面纳米薄膜润滑技术和材料:通过硬质纳米材料(如金刚石、氮化硼等)附着于金属表面形成抗磨保护层，但由于实际金属表面的峰谷结构，纳米材料的小尺寸，在峰结构上形成点附着，由于附着面小，金属表面依然是点承载状态，没有改变应力集中的问题，虽然增加了抗磨性，但达不到设想的保护效果，更多的纳米材料落入谷结构，不能发挥抗磨减摩的作用，浪费了材料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服以上不足，提出一种新型多功能润滑油及金属摩擦副表面的修复和改性的方法，可以对金属摩擦副表面动态、原位、持续的修复，提高抗磨性、减摩性，降低摩擦能耗，阻止干摩擦造成的破坏性磨损，从而提供一种能够适合金属摩擦副运动的改性金属表面。本专利技术的技术问题是通过以下技术方案解决的。一种润滑油，添加有合金微粒材料和纳米金刚石微粒。所述合金微粒材料的容量份为5-8份，所述纳米金刚石微粒的容量份为0.01-0.02份，所述润滑油中的其他成分的容量份为92-95份。所述纳米金刚石微粒的粒度尺寸为10_20nm。所述合金微粒材料的微粒尺寸为4-16 μ m。所述合金微粒材料包含金属铜、铅、银。一种金属摩擦副表面的修复和改性方法，在润滑油内添加合金微粒材料和纳米金刚石微粒，润滑油在金属摩擦副表面流动时，合金微粒材料填补金属表面的微观凹槽，利用金属摩擦时产生的高温、高压、强摩擦力，进行扩散焊接，从而在金属摩擦副表面形成动态再制造结构层；之后，纳米金刚石微粒吸附在动态再制造结构层表面形成膜状的纳米滚珠轴承结构层。本专利技术与现有技术对比所具有的有益效果是:本专利技术依据生命科学和仿生科学的“新陈代谢”、损伤与再生平衡、摩擦润滑保护、形态与功能统一等原理，模拟血液的功能，运用润滑油作为载体，将自动修复金属损伤的合金材料和能够形成纳米滚珠轴承结构层，并优化润滑油原有功能的纳米材料，输送到金属摩擦副表面，实施连续、自动、原位的“动态精密再制造”建立了 “损伤与再制造”的动态平衡和金属摩擦副表面的改性与强化机制，始终保持金属机件和设备的形态与性能，大幅度延长设备的健康使用寿命。本专利技术在传统润滑油功能的基础上增加了三个新的功能。一是金属自修复与改性功能:使金属机件获得了 “损伤自愈”的康复能力，能够对金属机件摩擦副表面的各类损伤通过“动态精密再制造”的工艺过程，实现“动态原位自修复”，并建立了纳米轴承抗磨结构层，实现了金属摩擦副表面形貌和性能的优化和强化，再造的新金属表面比原有金属材料更耐磨、更耐腐蚀、强度更高、摩擦系数更低，由此建立的“损伤与再制造的动态平衡”，能始终保持机件设计结构和性能，大幅度延长健康使用寿命。二是减摩节能功能:润滑油中的金属修复材料形成的金属润滑的滑动摩擦和纳米材料在金属摩擦副表面构建了 “滚珠轴承结构层”形成的滚动摩擦相结合，改变了机械摩擦运动形式，大幅度降低了摩擦功耗。同时，再造的新金属表面改变了原有金属粗糙表面的“峰谷结构”，建立了纳米级的平滑平整表面，使减摩节能效果更加显著。三是润滑油品质的强化功能，新型多功能润滑油中的纳米成份使普通润滑油具有了 “纳米效应”，大大加强和优化了润滑、清洁、散热、密封、减震的性质和作用，消除了导致润滑油变质的多种因素，数倍延长润滑油的使用寿命和更换周期。【附图说明】图1为金属摩擦副表面修复前的构造示意图；图2为【具体实施方式】金属摩擦副表面修复后的构造示意图。【具体实施方式】如图1、2所示，金属摩擦接触表面I在微观上是凹凸参差不平的峰谷结构，本专利技术在润滑油内添加合金微粒材料和纳米金刚石材料，润滑油在金属副表面强制流动时，合金微粒材料填充在金属表面的微观凹槽，利用金属摩擦时产生的高温、高压、强摩擦力，进行扩散焊接，从而在金属摩擦副表面形成动态的再制造结构层2，形成平整光滑的，具有金属润滑性的新金属表面。之后，纳米金刚石微粒吸附在动态再制造结构层表面形成膜状的纳米滚珠轴承结构层3，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油，其特征在于：在润滑油内添加有合金微粒材料和纳米金刚石微粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋贵双，刘昌平，
申请(专利权)人：深圳市拓思通实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44