专利名称：处理摩擦副的固体润滑组合剂的制作方法
技术领域：
本发明属于涉及润滑油脂的组合剂，是专门用于处理摩擦副的固体润滑组合材料，即多种矿物超细粉体的组合物。它既可在机械制造中用于处理摩擦副零件，又可以在机械的运行中用于易磨损件控制和免拆卸修复。
固体润滑组合剂是用于防护相对运动中的表面损伤，并降低摩擦和磨损而使用的薄膜或粉状固体物质，是实现固体润滑法的润滑剂。
传统的概念认为具有润滑性的固体在摩擦面上生成固体润滑膜，则是固体润滑性的必要前提。
早期应用较多的固体润滑剂大多具有层状结构，如MoS2、石墨、云母、滑石等，可以相互成功地与矿物油一起用于一系列机械，起到固体润滑作用。但是它们的分散不稳定性可能导致油循环系统的堵塞或摩擦副的过热、撕脱，不宜在高温下使用。
1，1992年3月2日申请的第2016050号RU专利(国际专利分类号为C10M125/04)，采用镍、铜、铬的氢氧化物和油酸，润滑脂材料混合物的润滑剂浓缩产品。如说明书所述，浓缩产品的使用减少了摩擦剂中的研磨时间，并且减少了磨损1.5-2倍。但是磨擦系数依然较高(》0.06)，而油酸的使用会造成摩擦副的腐蚀现象，所以结果并不满意。
2，1992年7月3日申请的第2006707号RU专利(国际专利分类号为F16C33/14)，用含MgO、CaO、SiO2、Al2O3、H2O的岩石混合物组成的天然蛇纹岩制备的研磨类粉末作为固体混合物。1986年2月20日申请的第2016050号RU专利(国际专利分类号为C10M125/26)，使用天然叶腊石作为润滑脂的抗摩擦添加剂。但是，如实践所示，在一些情况下，叶腊石添加剂反而增加了摩擦副表面的磨损。
3，1993年3月3日申请的第2059121号RU专利(国际专利分类号为F16C33/14)，用包含(Wt％)MgO-39，SiO2-36，FeO、Fe2O3、Fe3O4-10，Al2O3、稀土金属1-3，Mn、Ni、Co、Cu、Ti、Zr、Cr氧化物-3.5，其它混合物-余量。这种组合物可以由天然蛇蚊石沉积岩的原料提供。虽然这种粉末混合物的使用具有提高效率3％和降低减速器温度7％的积极效果，但是其它方面的优点没有显现。
4，1993年7月7日申请的第2035636号RU专利(国际专利分类号为F16C33/14)，使用了包含蛇纹石、钛铁矿、硫磺、磁黄铁矿、顽辉石和铁橄榄石在内的混合物，使用前还要用110℃-115℃的干燥饱和蒸气处理混合物。作者认为这种方法可以降低摩擦系数和稳定粉末的分散度。但是在发明说明中缺少有关分散度，摩擦系数和其它数据的具体说明，表明产生的效果是不稳定的。
5，1994年2月21日申请的第2057257号RU专利(国际专利分类号为F16C33/14)，用包含(Wt％)SiO230-40，MgO 20-30，Fe2O310-15，FeO 4-6，Al2O33-8，S 2-6，伴生混合物5-30的矿物混合物。作者认为，蛇纹石、顽辉石、磁铁矿、滑石、钛铁矿、闪石、硫磺、黑云母和Petlantide之类的0.01-1.0μm尺寸的粉末形式的天然矿物混合物是产生(接受)这种氧化物组合物的基础。在一些摩擦副中表现出强化表面的形成和磨损降低，并可在某些使用状态下实现无润滑脂运行。
6，1998年11月26日申请的第2135638号RU专利，用包含(Wt％)蛇纹石50-80，软玉10-40，次石墨1-10，必要时加硅胶10％。作者认为，该法可以在铁基合金摩擦副表面形成金属陶瓷保护层。尽管这种组合物可以起到对摩擦副表面局部改性的作用，但在多数情况下，未形成金属陶瓷。必须指出，上述(2、3、4、5、6)基于蛇纹石的不同组合物制备的充分分散的粉末可以降低摩擦副的磨损，但是效果并不稳定，并且摩擦系数没有明显减少。另外，蛇纹石即温石棉，在生产制备过程中对人体和环境有严重危害(石棉肺、肺癌、皮间瘤等)。
7，2000年6月2日申请的第00801330.6(公开号为CN1317041)号专利，用包含来自MgO、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、Na2O系列的氧化物的水合物的脱水产物。作者指出，诸如石棉、凝聚石、铝土矿、高岭石之类的天然矿物可以作为制备上述水合物的原料。
鉴于作者在权利要求书和说明书以及在发明的应用中均未给出组合物的成份百分比范围，所以连专家也无法配制这种用于摩擦副处理的组合物。同时，该组合物也需用石棉作为主要原料，难免严重危害人体。
本发明的基础是配制新的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，包括膨润土、绿泥石、白云石、菱镁矿等多种天然矿物组成的混合物。其中膨润土Al2O3.4SiO2.nH2O 40-70％绿泥石Mg2Al(OH)6.Mg3(Si3Al)O10(OH)210-30％白云石CaMg(CO3)25-20％菱镁矿MgCO30-10％催化剂0.1-0.5％本发明所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，其特征是把上述矿物经过粉碎、研磨加工成超细粉体，颗粒度一般要求d97＜10μm；本发明所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，其特征在于上述矿物的超细粉体在100℃-1200℃范围内可形成脱水或分解产物，反应的温度范围较广；本发明所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，配方完全舍弃蛇纹石(即温石棉)作为原料，因此，在生产制备过程中对不会对人体和环境产生危害。
从权利要求指出的技术方案的说明中可以看到，它与现在的技术不同，因而具有新颖性和先进性。
本发明所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，可以在各种涉及摩擦磨损的机械领域广泛应用。
本发明的应用对本发明的固体润滑组合剂各组成矿物经实验所得脱水和分解温度范围以及烧损量，列于表1；在典型机械摩擦副的应用效果，列于表2。
表1
表2 给出了实际应用的效果
由表2可知，应用本发明的固体润滑组合剂，可以使摩擦副表面显微硬度显著提高，而粗糙度明显下降。
权利要求
1.用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，包括膨润土、绿泥石、白云石、菱镁矿等多种天然矿物组成的混合物。其中膨润土Al2O3.4SiO2.nH2O 40-70％绿泥石Mg2Al(OH)6.Mg3(Si3Al)O10(OH)210-30％白云石CaMg(CO3)25-20％菱镁矿MgCO30-10％催化剂 0.1-0.5％
2.根据权利要求1所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，其特征是把上述矿物经过粉碎、研磨加工成超细粉体，颗粒度一般要求d97＜10μm；
3.根据权利要求1所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，其特征在于上述矿物的超细粉体在100℃-1200℃范围内可形成脱水成分解产物，反应的温度范围较广；
4.根据权利要求1所述的用于摩擦副处理的固体润滑组合剂，配方完全舍弃蛇纹石(即温石棉)作为原料，因此，在生产制备过程中不会对人体和环境产生危害。
全文摘要
本发明为处理摩擦副的固体润滑组合剂，它可以在机械制造中处理摩擦副零件，对机械运行中的磨损件进行控制，并进行免拆卸修复。本发明适合各种涉及摩擦、磨损的机械零件，应用广泛。
文档编号C10M171/00GK1464040SQ0212082
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月4日 优先权日2002年6月4日
发明者张栋, 张寅宾 申请人:张栋, 张寅宾