[发明专利]一种修复金属摩擦副表面的组合物及其制备方法

说明书

本申请涉及金属抗磨损技术领域，具体公开了一种修复金属摩擦副表面的组合物及其制备方法。修复金属摩擦副表面的组合物包括如下重量份的组分：六水氯化镍粉体6‑10份，硅酸盐粉体24‑30份，防锈剂4‑8份，金属粉体8‑12份，氧化物粉体10‑20份，粉体悬浮剂2‑4份，微胶囊8‑10份，复合基础油80‑120份，丙烯酸4‑8份，表面活性剂1‑2份。本申请在形成耐磨保护层的同时，还通过丙烯酸和乙烯基硅油在耐磨保护层表面结合为复合网状结构，提高了耐磨保护层与矿物润滑油之间的相容性，增强了矿物润滑油对水分的隔离效果，阻碍了金属工件的锈蚀，有助于延长金属工件的使用寿命。

技术领域

本申请涉及金属抗磨损技术领域，更具体地说，它涉及一种修复金属摩擦副表面的组合物及其制备方法。

背景技术

摩擦是金属工件运行过程中经常发生的现象，据统计全世界能量产出的1/3到1/2被摩擦所损耗。摩擦除了造成能量损耗之外还会导致磨损现象，严重影响机器设备的使用寿命、可靠性和安全性，因此需要设法减小摩擦现象对金属工件的影响。目前，金属磨损自修复技术是解决这一问题的可行方式之一。

金属磨损自修复材料是一种由矿物粉体、添加剂和催化剂等构成的复合材料，也可以添加到各种类型的矿物润滑油或润滑脂中作为组合物使用。金属磨损自修复材料中的矿物粉体被带入摩擦界面后，在机械零件的摩擦滑动中被研磨细化，并穿透油膜，对摩擦表面上的污染物进行清理，同时使得金属表面的微凸体发生断裂，使得摩擦表面的光洁度进一步提高。微凸体发生断裂时产生的闪温，使微粒晶体中的镁原子与金属表层的金属原子发生置换反应，在摩擦表面生成新的陶瓷晶体，陶瓷晶体在摩擦表面不断积累，最终形成了与金属通过化学键结合的耐磨保护层。

相关技术中有一种修复金属摩擦副表面的组合物，按照重量份计由5-10份氯化镍粉、5-10份铝粉、20-30份镍粉、15-20份三氧化二铁粉、5-10份二氧化硅粉、2-5份粉体悬浮剂、0.5-1份表面活性剂和14.5-47份矿物润滑油组成。

针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中的组合物虽然能够在金属工件形成耐磨保护层，但是组合物中的表面活性剂会促进矿物润滑油的乳化，使得矿物润滑油在工件表面的附着能力下降。当金属工件在潮湿环境中经过长期运行之后，矿物润滑油容易从耐磨保护层表面脱落，使得耐磨保护层失去矿物润滑油的保护。耐磨保护层中由氯化镍引入的氯离子会加速工件生锈，影响工件的使用寿命。

发明内容

相关技术中，金属工件在潮湿环境中经过长期运行之后，矿物润滑油容易从耐磨保护层表面脱落，耐磨保护层中由氯化镍引入的氯离子会加速工件生锈，影响工件的使用寿命。为了改善这一缺陷，本申请提供一种修复金属摩擦副表面的组合物及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种修复金属摩擦副表面的组合物，采用如下的技术方案：

一种修复金属摩擦副表面的组合物，包括如下重量份的组分：六水氯化镍粉体6-10份，硅酸盐粉体24-30份，防锈剂4-8份，金属粉体8-12份，氧化物粉体10-20份，粉体悬浮剂2-4份，微胶囊8-10份，复合基础油80-120份，丙烯酸4-8份，表面活性剂1-2份，所述硅酸盐粉体的组分包括羟基硅酸镁，所述复合基础油的组分包括矿物润滑油和乙烯基硅油，所述微胶囊用于储存氧化剂。

通过采用上述技术方案，当工件表面发生摩擦时，六水氯化镍粉体、硅酸盐粉体、金属粉体和氧化物粉体在闪温的作用下形成耐磨保护层，同时微胶囊在摩擦的作用下发生破裂，并释放氧化剂。闪温释放的能量对氧化剂、丙烯酸和乙烯基硅油进行活化，氧化剂使得丙烯酸和乙烯基硅油发生交联。同时，丙烯酸通过羧基与耐磨保护层发生吸附结合，最终在耐磨保护层表面形成了由乙烯基硅油和丙烯酸的复合网络结构。复合网络结构能够增强耐磨保护层与矿物润滑油之间的相容性，使得矿物润滑油不容易从耐磨保护层表面脱落。矿物润滑油通过对水分进行隔离，阻碍了水分与金属工件的接触，并使得氯化镍引入的氯离子不容易从耐磨保护层中溶出，从而和防锈剂共同减缓了金属工件的锈蚀，有助于延长金属工件的使用寿命。