专利名称：超级润滑剂纳米级铁粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超细纳米级铁粉生产工艺，具体为一种超级润滑剂纳米级铁粉。
背景技术：
“超级润滑剂”在市场上又被称为“抗磨剂”。主要用于内燃机和机械摩擦设备上，其功能是增加润滑机能，减少机械摩损，延长机械寿命。目前，市场上的“超级润滑剂”基本上是国外产品，和普通润滑剂相比“超级润滑剂”中增加了纳米级别的青铜粉。在使用中，青铜粉均匀的分布在润滑剂中，使机械在相互摩擦中均匀的散布在机械表面，利用青铜粉光滑的物理性能在机械表面形成纳米厚度的保护层，从而减少机械摩擦，延长机械寿命。但是，目前市场上“超级润滑剂”中添加的青铜粉均为不规则片状和树枝状以及三角状，此种青铜粉添加到润滑剂中，其悬浮性能较差，悬浮率一般在21％-32％之间，沉淀率高达70％以上。在实际使用中青铜粉很难均匀的分布在机械表面，因为，青铜粉和机械表面的载体是润滑剂；再者，铜粉颗粒的机械强度偏软，耐磨性能较差和其它金属的亲容性几乎为零。所以，目前市场上的“超级润滑剂”在实际使用中效果并不理想。
专利申请号为2006100481685记载了一种金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺，又称零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺，以铁粉为例，步骤包括，将铁粉置于-10℃～+20℃(的零界加工温度状态下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，每分钟控制在4000～6000次(优选6000次/分钟)，然后对切割后的铁粉颗粒4000～6000转/分钟(优选4000转/分钟)的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选。利用高频切割机具能够加工出不同纳米级别的铁粉，利用该方法生产出的特定颗粒直径的铁粉具有以往技术生产出的材料不同的优异特性，该工艺生产出的各个不同级别的纳米铁粉特性有着明显的区别，经过分级筛选和配比后可广泛用于不同行业或领域。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的润滑剂中使用的铜粉效果不佳的问题而提供了一种润滑超细纳米级铁粉。
本发明是由以下技术方案实现的，一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-5℃—-20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5500次-6000次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000～6000转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
在上述方案基础上，一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-10℃—-20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5700次—5900次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4500～5500转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
该级别的产物在普通润滑油中悬浮时间在30H时以上，沉淀率不大于3％。(美国产品12小时，沉淀率不大于7％)。形成超级润滑剂特种添加粉。
纳米铁粉在高温和高压的作用下被激活，并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中，修复受损表面，形成纳米铁粉保护膜，因为这层膜的隔离作用，使机件间相对运动产生的摩擦只是作用于这层保护膜，纳米铁粉粒子使摩擦由传统的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而极大的降低摩擦力，将运动机件间的摩擦降至近乎零，对发动机起到超强的抗磨保护作用，通过改善润滑，可降低摩擦系数70％以上，提高抗磨能力300％以上，降低磨损80％以上，可延长机械零件寿命3倍以上，添加量仅为万分之五到千分之一，比纳米氧化物和青铜粉车用润滑油使用效果要好的多。
D、本发明技术优势在常人眼里，认为将铁粉加入到润滑油中可能会起到加剧摩擦的作用，从而损伤或者损坏机械设备。实际上，加强润滑或者是加剧摩擦的关键所在是铁粉的粒度和形状。纳米级(nm)均匀球形，表面抛光，分散均匀的铁粉在润滑油中的实际使用效果比青铜粉好的多，其优势如下1、纳米铁粉和目前内燃机或者摩擦机械的相容性非常好。
2、用物理法生产、加工的球形纳米铁粉，经过表面抛光处理，其机械强度十分高，是青铜粉的2.6倍。
3、经过表面抛光处理的球形纳米颗粒均匀铁粉，在润滑油中的悬浮性能非常稳定，从而分布均匀，抗磨效果十分明显，是青铜粉和其它材料的5.1倍。我公司和韩国科学院纳米研究所已经合作生产成功“纳米铁粉抗磨剂”，目前已经上市销售。
4、表面抛光处理的球形纳米颗粒均匀铁粉，在机械摩擦的压力和高温情况下，能够在机械摩擦面的表面镶嵌成型机械强度高于机械摩擦面的保护层，从而起到了减轻机械摩擦、减少机械磨损、弥补原有机械磨损、延长机械寿命的作用。
5、以汽车发动机为例，美国以青铜粉为添加剂的“超级润滑剂”有效使用里程为10000公里，润滑效果是普通润滑油的2.2倍，百公里节油率为5％。我公司和韩国科学院纳米研究所以表面抛光处理的球形纳米颗粒均匀铁粉为添加剂的“纳米铁粉抗磨剂”的有效使用里程为130000公里，润滑效果是普通润滑油的5.1倍，百公里节油率为13％。
6、同样，以汽车发动机为例，汽车正常行驶15万公里——20万公里时，由于汽车缸体和活塞的长时间摩擦而引起的磨损，导致缸体和活塞间隙变大，超出技术规定要求，从而导致汽车动力下降、燃油增加、爬坡无力，润滑油燃烧等问题的出现。如果此时添加美国等以青铜粉为添加剂的“超级润滑剂”有效使用里程为4000公里，汽车动力有所增加、润滑油暂停燃烧，效果不明显，而且每4000公里需要添加一次，连续添加3次后，基本没有什么效果。如果“纳米铁粉抗磨剂”有效使用里程为40000——80000公里，汽车动力可以恢复到原来的97％，爬坡和重载情况下与新车区别不明显，燃油比新车略有增加(2％——3％)，润滑油燃烧问题彻底解决。
具体实施例方式
实施例1一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-5℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5500次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。在切割加工的过程中使用了高频切割机、电子分裂机、提纯炉、氮气发生器、旋风分级机、抛光机、高频研磨机等设备。
实施例2一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-10℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟6000次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4500转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
实施例3一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5700次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒5500转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
实施例4一种润滑超细纳米级铁粉，是由如下方法制得，温度控制在-20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5900次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒6000转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
权利要求
1.一种润滑超细纳米级铁粉，其特征是由如下方法制得，温度控制在-5℃--20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5500次-6000次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000～6000转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
2.根据权利要求1所述的润滑超细纳米级铁粉，其特征是由如下方法制得，温度控制在-10℃--20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5700次-5900次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4500～5500转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm-60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。
全文摘要
本发明涉及一种超细纳米级铁粉生产工艺，具体为一种超级润滑剂纳米级铁粉。解决了现有技术中存在的润滑剂中使用的铜粉效果不佳的问题。是由如下方法制得，温度控制在－10℃－－20℃的前提下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，高频切割次数设定在每分钟5700次－5900次的情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4500～5500转/分钟的高频研磨，分选出D50＝35nm－60nm之间形状为全球状的铁粉颗粒，并且用抛光技术对铁粉颗粒表面要进行抛光处理。相容性好，机械强度高，悬浮性能非常稳定，抗磨效果明显，减轻机械摩擦、减少机械磨损。
文档编号B22F1/00GK1962131SQ200610162049
公开日2007年5月16日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者王惠民 申请人:王惠民