一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及润滑材料技术领域，具体是一种高性能、多尺度润滑 的镓基液态金属润滑剂及其制备方法。


背景技术：

2.ct等医疗诊断技术，是人民的医疗检查、康复治疗的必备基础 保障；ct检测设备的稳定运行、性能突破，能够直接提升全民的医 疗水平和幸福指数。在放射性检测设备中，最为核心的设备是x射 线管；x射线管的设计制备和改进的关键装置是运动轴承。x射线管 的服役环境极为苛刻，存在高温、高真空、辐射的特点；x射线管的 有效运行需要满足大承载、高精度、良好导电的要求。常见的润滑油 脂、离子液体均不能满足要求，放射性医疗诊断装置的运动轴承中有 效润滑剂的研制，成为目前迫切需要完成的任务。
3.镓基室温液态金属是一种新型的金属润滑材料，不仅具有低熔点、 高于2000℃的沸点、高流动性、高导电性、高导热性和流变特性， 而且具有非常低的毒性和蒸气压力(applied surface science 2019；492: 143-149)，是一种适用于x射线管的润滑剂。荷兰飞利浦医疗机构生 产医疗诊断用x射线的ct球管从固定阳极改为旋转阳极，就是使 用以液态金属作为润滑剂的螺旋槽阳极轴承。中国专利 cn209880533u公开了液态金属轴承、x射线管及阳极组件、定子及 转子，采用的就是镓基液态金属。相关研究表明，镓基液态金属具有 优异的散热性能，在极端高载条件下能够阻碍界面焊合(acs appliedmaterials&interfaces 2017；9；(6):5638-5644)。
4.随着放射性医疗技术对穿透能力、分辨率、连续工作时间要求的 提高，运动轴承的服役环境越来越苛刻，常规的镓基液态金属的润滑 性能已经不能满足工况的需求，必须对镓基液态金属润滑剂进行改进。
5.依据摩擦润滑学技术，润滑剂性能的提升方式主要包括：1、液 态润滑剂的本征性能提升，关键指标是粘度和润湿性。2、液体润滑 剂的失效，主要是由于局部的严重机械磨损导致润滑膜破裂，固体润 滑剂的添加能够缓解局部区域严重的机械磨损，提升润滑剂的整体性 能；不同固体润滑剂的有效摩擦环境不同，通过润滑添加剂的复配， 能够进一步增大润滑剂的有效服役工况范围。但是，需要注意的是： 1、润滑添加剂含量较少，润滑效果不突出；但无机添加剂的含量过 高会显著劣化润滑剂的流动性等物化性能；因此为获得最佳的润滑性 能，粘度/润湿性改性相与固体润滑剂一般不能都是无机相；2、内部 界面对液态润滑剂的性能有重要作用，镓基液态金属与大部分材料的 表面张力大，大部分无机物在液态金属中容易成团存在；必须通过合 理的配制，实现改性相与液态金属之间、改性相之间的良好接触，达 成改性相的润滑结构保持、均匀分布状态实现、良好界面形成。以上 是高性能液态金属润滑剂的制备难点，亟待解决。
6.本发明综合金属学理论和润滑技术，通过金属学控制，提高粘度 和润湿性，改进液态金属本征的流体润滑性能；通过优异亲和力的固 体润滑剂复配添加，实现固体、流体
润滑的相互辅助、相互促进，达 成多尺度协同润滑。综合内部强化、外部辅助，协同实现高性能、多 尺度润滑的液态金属润滑剂的制备；为放射性医疗诊断装置的独立自 主制备和性能突破，提供润滑剂保障。


技术实现要素：

7.本发明提供一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂及其 制备方法。本发明的镓基液态金属润滑剂基于流体润滑性能的提升、 固液耦合润滑的实现，获得了优异的润滑性能。
8.一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，其特征在于， 由ga-in-sn室温液态金属、金属bi、润滑添加相氮化硼和二硫化钨 组成，具体配方是由95～99wt％的ga-in-sn和1～5wt％的bi，构成合 金化改性液态金属；然后由98.5～99.7wt％的合金化改性液态金属和 0.3～1.5wt％的氮化硼、二硫化钨复合粉末，构成镓基液态金属润滑剂； 具体配方比例为：[(ga-in-sn)
(100-x)wt％
bi
xwt％
合金化液态金属]
(100-y)wt％-m
ywt％
，5≥x≥1，1.5≥y≥0.3，m为氮化硼、二硫化钨复合；
[0009]
作为进一步优选的实施方案，所述ga、in、sn、bi原料的纯度 均为99.99％；
[0010]
作为进一步优选的实验方案，所述ga-in-sn室温液态金属，由 ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比称取，置于锥形瓶中， 在180℃油浴锅中搅拌1～1.5小时，冷却获得；
[0011]
作为进一步优选的实施方案，所述bi为粉末，粒度为50～100nm；
[0012]
作为进一步优选的实施方案，所述氮化硼和二硫化钨为粉末，粒 度为100～500nm，氮化硼和二硫化钨的复配比例为1～99wt％和 99～1wt％；
[0013]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂的制备方法，其 特征在于，包括如下步骤如下：
[0014]
(1)在无氧环境下，按照(ga-in-sn)
(100-x)wt％
bi
xwt％
，5≥x≥1 的比例称取bi和ga-in-sn室温液态金，置于锥形瓶中，然后将锥形 瓶置于200～250℃的油浴锅中，磁子搅拌0.5～1.5小时，冷却得到 ga-in-sn-bi合金化改性液态金属；
[0015]
(2)按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
(100-y)wt％-m
y wt％
， 1.5≥y≥0.3，m为氮化硼、二硫化钨复合的比例，称取氮化硼和二硫 化钨粉末，将粉末加入装有ga-in-sn-bi合金化改性液态金属的锥形 瓶中，然后将锥形瓶进行电磁搅拌0.5～1.0小时；然后采用研钵研磨 0.5～1.5小时，得到高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0016]
作为进一步优选的实施方案，所述无氧环境为氩气氛围的手套箱， 其氧气含量≤10ppm。
[0017]
本发明的有益效果：
[0018]
(1)本发明利用bi合金化，保持了室温液态金属保持良好的流 体状态，保证流变特征的同时，实现了粘度和润湿性的提高；利用氮 化硼和二硫化钨的复合添加，实现了固液润滑协同作用的多尺度润滑； 利用bi合金化改善粘度和润湿性，在维持流动性的前提下，实现了 无机润滑相氮化硼和二硫化钨的较高添加量；利用bi、氮化硼、二 硫化钨的配合优选，实现了润滑添加相在液态金属中均匀分布。
[0019]
(2)本发明制备的高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂， 初始熔化温度低
于15℃，具有优异的流变特性；由质量比例≥98.5％ 的金属元素构成，具有优异的导电性和导热性；具有显著优于 ga-in-sn液态金属的润滑性能，在放射性医疗诊断装置的运动轴承具 有重要应用前景。
[0020]
(3)制备过程中利用无氧环境，避免了氧化物的过多形成导致 液态金属的粘度过大、流动性下降，避免膏状化。
附图说明
[0021]
图1是实施例1所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
]
99.7wt％
‑ꢀ
(bn
98wt％
ws
2 2wt％
)
0.3wt％
液态金属润滑剂和ga-in-sn液态金属的形貌 对比；
[0022]
图2是实施例2所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
]
99.3wt％
‑ (bn
3wt％
ws
297wt％
)
0.7wt％
液态金属润滑剂和ga-in-sn液态金属的形貌 对比；
[0023]
图3是实施例1所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
]
99.7wt％
‑ꢀ
(bn
98wt％
ws
2 2wt％
)
0.3wt％
液态金属润滑剂的dsc曲线；
[0024]
图4是实施例2所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
]
99.3wt％
‑ (bn
3wt％
ws
2 97wt％
)
0.7wt％
液态金属润滑剂的dsc曲线；
[0025]
图5是实施例1所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
]
99.7wt％
‑ꢀ
(bn
98wt％
ws
2 2wt％
)
0.3wt％
液态金属润滑剂和ga-in-sn液态金属介质环 境下的摩擦系数；
[0026]
图6是实施例2所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
]
99.3wt％
‑ (bn
3wt％
ws
2 97wt％
)
0.7wt％
液态金属润滑剂和ga-in-sn液态金属介质环 境下的摩擦系数；
[0027]
图7是实施例3所制备[(ga
65
in
22
sn
13
)
97wt％
bi
3wt％
]
99.2wt％ (bn
50wt％
ws
2 50wt％
)
0.8wt％
液态金属润滑剂和ga-in-sn液态金属介质 环境下的摩擦系数；
[0028]
图8是高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂的性能实现机 理图。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本发明的具体实施例与附图对本发明的技术方案进 行清楚、完整地描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明一部分实施 例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0030]
实施例1
[0031]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，配方为： [(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
]
99.7wt％-(bn
98wt％
ws
2 2wt％
)
0.3wt％
；包括合金 化改性室温液态金属(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
，润滑添加相ws2和 bn，改性室温液态金属与润滑添加相的质量百分比为99.7:0.3；合金 化改性室温液态金属中ga
65
in
22
sn
13
与bi的质量百分比为98:2；润滑 添加相bn和ws2的质量百分比为98:2；ga、in、sn、bi原料的纯 度均为99.99％；bi为粉末，粒度为50～100nm，ws2为粉末，粒度为 300～500nm,bn为粉末，粒度为100～200nm。
[0032]
制备方法：
[0033]
1、ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比比例称取， 置于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌1小时，冷却得到基础液态金 属；
[0034]
2、在氩气氛围的手套箱，其氧气含量≤8ppm，按照 (ga
65
in
22
sn
13
基础液态金
属)
98wt％
bi
2wt％
比例，称取bi粉和ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，置于锥形瓶中，然后将锥形瓶置于200℃的油浴锅中， 磁子搅拌1.0小时，冷却得到合金化改性室温液态金属；
[0035]
3、按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
99.7wt％-(bn
98wt％
ws
22wt％
)
0.3wt％
，即(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
99.7wt％-bn
0.294wt％-ws
20.006wt％
的比例，称取合金化改性液态金属和bn、ws2粉末，置于锥 形瓶中，进行电磁搅拌0.5小时，然后采用研钵研磨1.5小时，得到 高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0036]
参阅附图1，对本实施例所得的[(ga
65
in
22
sn
13
)
98wt％
bi
2wt％
]
99.7wt％
‑ꢀ
(bn
98wt％
ws
2 2wt％
)
0.3wt％
液态金属润滑剂进行形貌观察，并与 ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属对比，可见相同质量滴落在实验台的前提下， 本实施例得到的液态金属润滑剂的铺展面积，明显大于ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，证明具有良好的流动性和润湿性能；通过捏拉，本实 施例得到的液态金属润滑剂捏拉到较大距离，能保持不断裂，证明具 有良好的粘度。
[0037]
实施例2
[0038]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，配方为： [(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
]
99.3wt％-(bn
3wt％
ws
2 97wt％
)
0.7wt％
；包括合金 化改性室温液态金属(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
，润滑添加相ws2和 bn，改性室温液态金属与润滑添加相的质量百分比为99.3:0.7；合 金化改性室温液态金属中ga
65
in
22
sn
13
与bi的质量百分比为99:1；润 滑添加相bn和ws2的质量百分比为3:97；ga、in、sn、bi原料的 纯度均为99.99％；bi为粉末，粒度为50～100nm，ws2为粉末，粒 度为200～400nm,bn为粉末，粒度为200～300nm。
[0039]
制备方法：
[0040]
1、ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比称取，置 于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌1小时，冷却得到基础液态金属；
[0041]
2、在氩气氛围的手套箱，其氧气含量≤10ppm，按照 (ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属)
99wt％
bi
1wt％
比例，称取bi粉和ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，置于锥形瓶中，然后将锥形瓶置于250℃的油浴锅中， 磁子搅拌0.5小时，冷却得到合金化改性室温液态金属；
[0042]
3、按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
99.3wt％
‑ꢀ
(bn
3wt％
ws
297wt％
)
0.7wt％
，即(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属) 99.3wt％-bn
0.021wt％-ws
2 0.679wt％
的比例，称取合金化改性液态金属和bn、 ws2粉末，置于锥形瓶中，进行电磁搅拌1.0小时，然后采用研钵研 磨0.5小时，得到高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0043]
参阅附图2，对本实施例所得的[(ga
65
in
22
sn
13
)
99wt％
bi
1wt％
]
99.3wt％
‑ꢀ
(bn
3wt％
ws
2 97wt％
)
0.7wt％
液态金属润滑剂进行形貌观察，并与 ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属对比，可见相同质量滴落在实验台的前提下， 本实施例得到的液态金属润滑剂的铺展面积，明显大于ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，证明具有良好的流动性和润湿性能；通过捏拉，本实 施例得到的液态金属润滑剂捏拉到较大距离，能保持不断裂，证明具 有良好的粘度。
[0044]
实施例3
[0045]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，配方为： [(ga
65
in
22
sn
13
)
97wt％
bi
3wt％
]
99.2wt％
(bn
50wt％
ws
2 50wt％
)
0.8wt％
；包括合金 化改性室温液态金属(ga
65
in
22
sn
13
)
97wt％
bi
3wt％
，润滑添加相ws2和 bn，改性室温液态金属与润滑添加相的质量百分比为99.2:0.8；合 金化改性室温液态金属中ga
65
in
22
sn
13
与bi的质量百分比为97:3；润 滑添加相bn和ws2的质量百分比为50:50；ga、in、sn、bi原料的 纯度均为99.99％；bi为粉末，粒度为50～
100nm，ws2为粉末，粒度 为100～200nm,bn为粉末，粒度为300～500nm。
[0046]
制备方法：
[0047]
1、ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比称取，置 于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌1小时，冷却得到基础液态金属；
[0048]
2、在氩气氛围的手套箱，其氧气含量≤8ppm，按照 (ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属)
97wt％
bi
3wt％
比例，称取bi粉和ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，置于锥形瓶中，然后将锥形瓶置于220℃的油浴锅中， 磁子搅拌0.6小时，冷却得到合金化改性室温液态金属；
[0049]
3、按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
99.2wt％
‑ꢀ
(bn
50wt％
ws
250wt％
)
0.8wt％
，即(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属) 99.2wt％
bn
0.4wt％
ws
2 0.4wt％
的比例，称取合金化改性液态金属和bn、ws2粉末，置于锥形瓶中，进行电磁搅拌0.5小时，然后采用研钵研磨1.0 小时，得到高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0050]
实施例4
[0051]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，配方为： [(ga
65
in
22
sn
13
)
96wt％
bi
4wt％
]
99wt％-(bn
20wt％
ws
2 80wt％
)
1.0wt％
；包括合金 化改性室温液态金属(ga
65
in
22
sn
13
)
96wt％
bi
4wt％
，润滑添加相ws2和 bn，改性室温液态金属与润滑添加相的质量百分比为99.0:1.0；合 金化改性室温液态金属中ga
65
in
22
sn
13
与bi的质量百分比为96:4；润 滑添加相bn和ws2的质量百分比为20:80；ga、in、sn、bi原料的 纯度均为99.99％；bi为粉末，粒度为50～100nm，ws2为粉末，粒度 为100～300nm,bn为粉末，粒度为100～200nm。
[0052]
制备方法：
[0053]
1、ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比称取，置 于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌0.8小时，冷却得到基础液态金 属；
[0054]
2、在氩气氛围的手套箱，其氧气含量≤10ppm，按照 (ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属)
96wt％
bi
4wt％
比例，称取bi粉和ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，置于锥形瓶中，然后将锥形瓶置于200℃的油浴锅中， 磁子搅拌0.5小时，冷却得到合金化改性室温液态金属；
[0055]
3、按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
99.0wt％
‑ꢀ
(bn
20wt％
ws
280wt％
)
0.8wt％
，即(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属) 99.0wt％
bn
0.16wt％
ws
2 0.64wt％
的比例，称取合金化改性液态金属和bn、 ws2粉末，置于锥形瓶中，进行电磁搅拌0.7小时，然后采用研钵研 磨0.8小时，得到高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0056]
实施例5
[0057]
一种高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂，配方为： [(ga
65
in
22
sn
13
)
95wt％
bi
5wt％
]
98.5wt％-(bn
80wt％
ws
2 20wt％
)
1.5wt％
；包括合金 化改性室温液态金属(ga
65
in
22
sn
13
)
95wt％
bi
5wt％
，润滑添加相ws2和 bn，改性室温液态金属与润滑添加相的质量百分比为98.5:1.5；合 金化改性室温液态金属中ga
65
in
22
sn
13
与bi的质量百分比为95:5；润 滑添加相bn和ws2的质量百分比为80:20；ga、in、sn、bi原料的 纯度均为99.99％；bi为粉末，粒度为50～100nm，ws2为粉末，粒 度为200～400nm,bn为粉末，粒度为200～400nm。
[0058]
制备方法：
[0059]
1、ga、in、sn原料按照ga
65
in
22
sn
13
的质量百分比称取，置 于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌0.6小时，冷却得到基础液态金 属；
[0060]
2、在氩气氛围的手套箱，其氧气含量≤8ppm，按照 (ga
65
in
22
sn
13
基础液态金
属)
95wt％
bi
5wt％
比例，称取bi粉和ga
65
in
22
sn
13
基础液态金属，置于锥形瓶中，然后将锥形瓶置于210℃的油浴锅中， 磁子搅拌1.2小时，冷却得到合金化改性室温液态金属；
[0061]
3、按照(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
98.5wt％-(bn
80wt％
ws
220wt％
)
1.5wt％
，即(ga-in-sn-bi合金化改性液态金属)
98.5wt％
bn
1.2wt％
ws
20.3wt％
的比例，称取合金化改性液态金属和bn、ws2粉末，置于锥形 瓶中，进行电磁搅拌1.0小时，然后采用研钵研磨1.0小时，得到高 性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂。
[0062]
对比例1
[0063]
将现服役的ga
65
in
22
sn
13
作为对比例1，制备方法为：
[0064]
ga、in、sn原料按照ga65in22sn13的质量百分比称取，置于锥 形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌1小时，冷却得到ga
65
in
22
sn
13
液态金 属。
[0065]
对比例2
[0066]
将专利cn109022110“以微纳米粉末作为添加剂的液态金属润滑 剂及其制备方法”中采用硫化钼和硫化锌添加的液态金属润滑剂 (ga
68.5
in
21.5
sn
10
)
99.2wt％-(zns
50wt％
mos
2 50wt％
)
0.8wt％
作为对比例2，制 备方法按照cn109022110，得到对比例2液态金属润滑剂。
[0067]
对比例3
[0068]
将专利cn109022110“以微纳米粉末作为添加剂的液态金属润滑 剂及其制备方法”中采用硫化钼和硫化锌添加的液态金属润滑剂 (ga
65
in
22
sn
13
)
99.2wt％-(zns
50wt％
mos
2 50wt％
)
0.8wt％
作为对比例3，制备 方法按照cn109022110，得到对比例3液态金属润滑剂。
[0069]
对比例4
[0070]
将不添加bi，仅采用本发明的wos2、bn复合添加液态金属润 滑剂(ga
65
in
22
sn
13
)
99.2wt％-(bn
50wt％
ws
2 50wt％
)
0.8wt％
作为对比例4；
[0071]
制备方法为：
[0072]
(1)ga、in、sn原料按照ga65in22sn13的质量百分比称取， 置于锥形瓶中，在180℃油浴锅中搅拌1小时，冷却得到ga
65
in
22
sn
13
液态金属。
[0073]
(2)按照(ga
65
in
22
sn
13
)
99.2wt％-(bn
50wt％
ws
2 50wt％
)
0.8wt％
，即 (ga
65
in
22
sn
13
)
99.2wt％
bn
0.4wt％
ws
2 0.4wt％
的比例，称取ga
65
in
22
sn
13
液态 金属和bn、ws2粉末，置于锥形瓶中，进行电磁搅拌0.5小时，然 后采用研钵研磨1.0小时，得到对比例4液态金属润滑剂。
[0074]
性能测试
[0075]
1、dsc测试
[0076]
将实施例1-5制得的高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂 作为试验组，进行材料的dsc试验。
[0077]
采用梅特勒的dsc3设备进行测量，使用40ul的标准铝坩埚。
[0078]
实验结果见附图3、4、和表1。
[0079]
表1实施例1-5所得高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂的初始熔化温度
[0080][0081]
参阅附图3、4和表1可以看出，实施例1-5所得的高性能、多尺度 润滑的镓基液态金属润滑剂，初始熔化温度分别为：12.5℃、14.1℃、 13.1℃、13.5℃、14.7℃，均低于15℃，在室温下具有良好的流体特 性。
[0082]
2、摩擦磨损性能实验
[0083]
将实施例1-5制得的高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂 作为试验组。对比例1-4制备的金属润滑剂作为对比例组。
[0084]
使用德国的srv摩擦磨损试验机进行测试，对磨材料为gcr15 钢块和si3n4球，实验温度为50℃，实验载荷为100n，频率为25hz, 振幅为1mm，实验时间为30min；采用吸管将液态金属润滑剂，滴在 gcr15钢块和si3n4球，然后开始实验；实验设备自动记录摩擦系数。
[0085]
实验结果见附图5、6、7和表2
[0086]
表2实施例1-5所得高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂的摩擦系数
[0087][0088]
有表2可以看出，相同摩擦实验条件下，实施例1-5所得高性能、 多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂的摩擦系数分别为0.164、0.162、 0.155、0.158、0.160，ga
65
in
22
sn
13
液态金属的摩擦系数为0.223。其 中，实施例3制备的[(ga
65
in
22
sn
13
)
97wt％
bi
3wt％
]
99.2wt％-(bn
50wt％
ws
2 50wt％
) 0.8wt％
液态金属润滑剂，具有最低的摩擦系数；相同条件下，其相比 ga
65
in
22
sn
13
液态金属，降低了30％。通过对比实施例3、对比例1、 对比例2和对比例3，发现专利“以微纳米粉末作为添加剂的液态金 属润滑剂及其制备方法”中，添加zns和mos2发挥了提高润滑性能 的作用，添加0.8wt％(zns
50wt％
mos
2 50wt％
)后，摩擦系数由0.223降 低到0.181、0.183；本发明经过大量实验，优选出的bn和ws2的复 合，在液态金属中实现了优势互补，在ga
65
in
22
sn
13
液态金属中，添 加0.8wt％(bn
50wt％
ws
2 50wt％
)后，摩擦系数降低到0.171；本发明进 一步优化的bi合金化液态金属，在提高液态金属自身性能的同时， 更好地实现了与bn和ws2的配合，实施例3中将基础液态金属优化 为(ga
65
in
22
sn
13
)
97wt％
bi
3wt％
后，摩擦系数降低为0.155。可见，实施 例1-5制得的高性能、多尺度润滑的镓基液态金属润滑剂具有优异的 润滑性能。
[0089]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。