【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及润滑，尤其涉及一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂及其制备和应用。
技术介绍
1、随着我国工业的迅速发展，一些高端领域，如航空航天、兵器、核能、电子设备等领域，工况愈发苛刻，性能追求极致，对润滑技术提出了更为严格的要求，而传统的润滑油脂鉴于其易挥发、耐热性差、不导电等缺陷，已难以契合我国高端科技发展的需要。故而，开发出具备独特理化特性、适合极端工况的新型润滑剂，对于我国高端领域的发展具有重大意义。
2、镓基液态金属(glm)是一种以镓(ga)为主，以铟(in)、锡(sn)等金属为辅，在室温下即可呈液态的金属合金，其同时兼备金属特性和良好的流动性。从摩擦学层面考虑，glm具有极高的使用温度(能够适用于高温润滑工况)，卓越的导电性能(可用于载流润滑工况)以及极强的承载能力(适用于极压润滑工况)，此外还具有低熔点、高稳定性、无毒且环保等优势，属于一种新型的液体润滑剂，并且glm目前已经在生物医学、3d打印、柔性电子等众多领域实现了应用。然而，从现有的研究成果来看，glm已能够对多种材料进行润滑，如 52100和440-c不锈钢、aisi 52100钢与si3n4陶瓷、t91钢和al2o3陶瓷以及gcr15轴承钢与si3n4陶瓷等等。但是，针对铜-铝摩擦副材料的润滑研究未见公开报道。
3、铜-铝摩擦副材料在众多领域中发挥着重要作用，例如在汽车制造、电磁能装备、光伏发电等行业中，铜-铝部件的相互运动产生的摩擦不仅会导致能量损耗，还可能引发磨损、发热甚至故障等问题。传统的润滑方式虽然在一定程度上缓解了摩
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种有效降低铜-铝摩擦副的摩擦系数和铜合金的磨损率的铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂。
2、本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供该铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂的制备方法。
3、本专利技术所要解决的第三个技术问题是提供该镓铜-铝摩擦副的基液态金属润滑剂的应用。
4、为解决上述问题，本专利技术所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：该镓基液态金属润滑剂的化学组成为 ga68.5in21.5sn10，由下述质量百分含量的原料制成：液态镓68.5%、铟丝21.5%和锡丝10%。
5、所述液态镓是指将纯度≥99.9%的镓块加热至70 ℃，并保持该温度30分钟即得。
6、所述铟丝的直径为1 mm，所述锡丝的直径为3 mm，且长度均为3~5 mm，纯度均≥99.9%。
7、如上所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂的制备方法，其特征在于：首先按配比称重，然后在保护气氛下，将液态镓、铟丝和锡丝混合后置于管式炉内加热至400℃，并保温2小时使其全部融化；待冷却至室温后超声处理20分钟，使其混合均匀，即得镓基液态金属润滑剂。
8、所述保护气氛是指氩气。
9、如上所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂在摩擦运动中的应用，其特征在于：以cucrzr合金和7075铝合金分别作为铜-铝摩擦副，在镓基液态金属润滑剂的条件下进行摩擦运动；其中7075铝合金使用前先在镓基液态金属润滑剂中浸泡，生成软质镓铝金属膜。
10、所述铜-铝摩擦副由铜合金盘和铝合金栓组成。
11、所述铜合金盘的长和宽均为20 mm，高为3 mm；所述铝合金栓的直径为6 mm，长为27 mm，栓头高度为3 mm。
12、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
13、1、本专利技术中镓基液态金属润滑剂与铝合金产生腐蚀反应，致使铝合金在镓基液态金属润滑剂中浸泡时迅速生成软质镓铝金属膜，从而有效降低了铜-铝摩擦副的摩擦系数和铜合金的磨损率。
14、2、本专利技术所得镓基液态金属润滑剂对铜-铝摩擦副在高载、高温和载流等特殊工况下均具有优异的摩擦学性能，可应用于电磁能装备、航空航天、汽车工业等诸多领域。
15、3、本专利技术操作简单、绿色环保、成本较低，适宜工业化生产
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1.一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：该镓基液态金属润滑剂的化学组成为 Ga68.5In21.5Sn10，由下述质量百分含量的原料制成：液态镓68.5%、铟丝21.5%和锡丝10%。
2.如权利要求1所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：所述液态镓是指将纯度≥99.9%的镓块加热至70 ℃，并保持该温度30分钟即得。
3.如权利要求1所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：所述铟丝的直径为1 mm，所述锡丝的直径为3 mm，且长度均为3~5 mm，纯度均≥99.9%。
4.如权利要求1~3任一项所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂的制备方法，其特征在于：首先按配比称重，然后在保护气氛下，将液态镓、铟丝和锡丝混合后置于管式炉内加热至400 ℃，并保温2小时使其全部融化；待冷却至室温后超声处理20分钟，使其混合均匀，即得镓基液态金属润滑剂。
5.如权利要4所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂的制备方法，其特征在于：所述保护气氛是指氩气。
6.如权利要求1~3任一项
7.如权利要求6所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂在摩擦运动中的应用，其特征在于：所述铜-铝摩擦副由铜合金盘和铝合金栓组成。
8.如权利要求7所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂在摩擦运动中的应用，其特征在于：所述铜合金盘的长和宽均为20 mm，高为3 mm；所述铝合金栓的直径为6 mm，长为27 mm，栓头高度为3 mm。
...【技术特征摘要】
1.一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：该镓基液态金属润滑剂的化学组成为 ga68.5in21.5sn10，由下述质量百分含量的原料制成：液态镓68.5%、铟丝21.5%和锡丝10%。
2.如权利要求1所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：所述液态镓是指将纯度≥99.9%的镓块加热至70 ℃，并保持该温度30分钟即得。
3.如权利要求1所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂，其特征在于：所述铟丝的直径为1 mm，所述锡丝的直径为3 mm，且长度均为3~5 mm，纯度均≥99.9%。
4.如权利要求1~3任一项所述的一种铜-铝摩擦副的镓基液态金属润滑剂的制备方法，其特征在于：首先按配比称重，然后在保护气氛下，将液态镓、铟丝和锡丝混合后置于管式炉内加热至400 ℃，并保温2小时使其全部融化；待冷却至室温后超声处理20分钟，使其...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱圣宇，杨军，张旭虎，刘维民，程军，陈文元，谈辉，陈娇，孙奇春，陈娟娟，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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