一种润滑油及其应用
【专利说明】-种润滑油及其应用
[0001] 本申请要求2014年11月25日提交的中国专利申请号为2014106917067、 2014106881065、2014106899459、2014106905962、2014106881084 和 2014106905159 的优先 权。
技术领域
[0002] 本发明属于化工技术领域，设及一种润滑油，具体来说，是一种通过添加铜基复合 粉体提高润滑效果的功能润滑油，本发明还提供该润滑油在自动修复发动机内燃机、流体 联轴节、轴承、导轨、齿轮、液压油路、真空累、硬盘装置、减振器和制动器等机械磨损表面的 应用。
【背景技术】
[0003] 近年来随着绿色经济的不断发展，市场对内燃机与工业运转设备提出了越来越高 的需求，与此同时，要求发动机的输出功率、发动机转速和工作溫度越来越高，传统润滑油 已不能充分满足发动机与工业运转设备的需求，每年因润滑不好造成的直接、间接经济损 失十分巨大，甚至达到一个国家GDP的2%，因此需要实现润滑油的产业升级，全面提高润滑 油的六项基本应用性能。
[0004] 润滑油的作用就是通过在摩擦表面之间形成润滑油膜，实现滑动摩擦，从而减小 摩擦阻力、降低能量损耗、减轻机件磨损，W提高机械装备的运行稳定性。润滑油除了具有 润滑与抗磨效果外，一般还具有一定的防诱、冷却、清洁、密封和减振性能。
[0005] 然而当前润滑油应用于机械工作面上，存在如下问题：一般润滑油与机械工作面 之间的粘附稳定性差，导致所形成的油膜稳定性差，摩擦副表面润滑抗磨、抗腐蚀、自清洁、 粘附密封、缓冲减振效果变差，造成机械摩擦副表面容易磨损，特别是当前润滑油导热性能 较差，影响高溫工作设备的冷却效果。上述诸多问题能够显著影响机械设备的工作效率，增 加维护频次与设备维护成本，因此当前润滑油的应用性能还存在需要进一步改进的地方， 例如润滑油自动修复机械磨损与伤痕的能力。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种润滑油，该润滑油通过添加铜基复合粉体材料使其 具有较强的粘附性能，同时可提高润滑油的抗磨性、防腐性、自清洁性、粘附密封性、减振性 和冷却效果，从而延长发动机与机械运转设备使用寿命，提高设备性能，降低维护成本。
[0007] 为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下： 一种润滑油，包括润滑载体油W及均匀分散在所述润滑载体油中的铜基复合粉体材 料，所述铜基复合粉体材料与润滑载体油的质量之比为0.01~10:100,且铜基复合粉体材料 的粒径为0.01~IOym。
[0008] 优选地，所述铜基复合粉体材料与润滑载体油的质量之比为0. 05~1:100。
[0009] 优选地，所述铜基复合粉体材料与润滑载体油的质量之比为0. 1~0. 2:100。
[0010] 优选地，所述铜基复合粉体材料的粒径为0.Ol~5ym。
[0011] 优选地，所述铜基复合粉体材料的粒径为0.Ol~2ym。
[0012] 优选地，所述铜基复合粉体材料为单质铜粉、铜的氧化物、有机化铜或含铜合金粉 中的一种或几种。
[0013] 优选地，所述铜基复合粉体材料为亚微米铜粉、纳米铜粉、工业级铜粉、氧化铜或 氧化亚铜中的一种或几种。
[0014] 本发明还提供了一种将前述润滑油用于自动修复机械磨损表面的应用，该应用使 得本发明的润滑油具备自动修复机械磨损伤痕的能力。
[0015]优选地，所述应用具体为： 将润滑油施用在机械磨损表面，通过润滑油中的铜基复合粉体材料填补磨损表面逐步 实现磨损部位的自动修复。
[0016] 优选地，所述机械磨损表面是轴承、导轨、齿轮、发动机、减振器和制动器摩擦副表 面的至少一部分。
[0017]本发明相比现有技术，具有如下有益效果： 1、由于铜基复合粉体材料在润滑油中形成大量的球形或近似球形微小颗粒，可使机 械摩擦副表面的摩擦方式由滑动润滑变为滑动滚动复合润滑，降低了润滑油膜的摩擦系数 (摩擦系数为0. 08W下，现有润滑油的摩擦系数一般在0. 1W上)，从而减小摩擦阻力，降低 能耗，铜基复合粉体材料的间隔抗磨与保护作用可减少发动机与机械装备在重载、高速、高 溫状态及低溫启动时的摩擦与机械损伤，降低维护成本，延长发动机与机械装备使用寿命。
[0018] 2、润滑油中铜基复合粉体材料有很大的比表面积与极稳定的粘附性能，通过吸附 润滑油能够在摩擦副表面形成较稳定的润滑油膜，可阻止环境中的水、氧气、酸、碱、盐等有 害物质对机械摩擦面的腐蚀，与此同时，由于超微细单质铜粉W及铜离子都具有较强的杀 菌效果，因此该润滑油还可W防止微生物分解破坏润滑油膜稳定，加大摩擦副表面腐蚀的 特点。
[0019] 3、采用超微细单质铜粉和铜的氧化物等软质添加材料，能对机械摩擦面进行软抛 光，使得机械摩擦面上生成的诱蚀脱离摩擦面，加上铜基复合粉体材料具有较强的吸附效 果，能够通过该润滑油带走摩擦面上由磨损带来的金属屑末和其他杂质，使其具有很强的 自清洁功能。
[0020] 4、由于添加了超细细铜基复合粉体材料的润滑油具有很强的粘附性能，能够填充 于运动摩擦副的空隙中形成相对致密的油膜，从而提高其气密性和防水性能。
[0021] 5、由于添加了超微细且较软的单质铜粉W及铜的氧化物颗粒，润滑油中运些微小 软质颗粒能够受力形变，缓和冲击载荷，降低冲击与振动，使得设备工作更加平稳，并能够 防止金属零件间的直接接触，减少摩擦副表面磨损。
[0022] 6、由于单质铜粉和铜的氧化物等材料具有较高的导热系数（比如单质铜高达 377W/m?K，约为普通导热油的800倍)，大幅度提高了润滑油的热传导效率，当润滑油与高 溫零件接触时，其能够相比一般润滑油更快地将热量吸走，从而大大提高润滑油的冷却效 果。
[0023] 7、当少量润滑油因气缸不断推动进入燃烧室后，润滑油中的铜基复合粉体材料 能够在40(TCW上高溫下催化分解空气中不稳定的水分子为高活性氨与高活性氧，燃油中 CHX、CO燃烧更加充分，同时铜基复合粉体材料能催化裂解燃油为更加易燃的小分子有机材 料，使燃烧更均匀，降低了油耗；相对低溫下(低于1550°C)的均匀燃烧能够抑制空气中氮 气的活性，减少NOX的形成，活性氨将NOX还原为氮气与水分子，达到减少尾气排放和节油 效果。
[0024] 9、润滑油中添加的亚微米铜粉在润滑流动过程中不会产生磁聚，从而保持粉体材 料均匀分散，解决了纳米材料容易因团聚而导致的性能变异。
[00巧]10、铜基复合粉体材料形成的球形或近似球形颗粒粒径要求不超过10ym，由于润 滑油膜厚度在10微米左右，与此同时，金属加工与机械磨损表面的粗糖度在0. 5~25. 4微 米间，机油滤忍的孔径也在15微米左右，因此本申请中铜基复合粉体材料要求的粒径刚好 能够与金属磨损表面的粗糖度吻合，有利于铜基复合粉体材料颗粒填补机械构件的金属磨 损表面，实现机械磨损部位的自修复，从而延长机械设备使用寿命、降低维护成本，针对不 同粗糖度的金属加工面，润滑脂中的铜基复合粉体材料可W选用与之匹配的粒径范围。
【附图说明】
[00%] 图1为"凯娜"号长江邮轮柴油发电机使用本发明润滑油110化后的燃烧室照片； 图2为"凯娜"号长江邮轮柴油发电机使用本发明润滑油110化后的发动机缸体照片； 图3为"凯娜"号长江邮轮柴油发电机使用本发明润滑油110化后的轴瓦照片； 图4为铁白粉般烧害托轮轴随运行时间的溫度变化图； 图5为铁白粉般烧害托轮轴轴瓦随运行时间的溫度变化图； 图6为铁白粉般烧害托轮轴基座随运行时间的振幅变化图； 图7为添加本发明润滑油工作20天后的托轮轴基座