[发明专利]一种机械装置用自修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械材料技术领域，具体是一种机械装置用自修复材料及其制备方法。

背景技术

磨擦磨损是自然界普遍存在的现象，全世界能源产生的1/3以上能量用于克服磨擦 阻力。磨损是机械材料失效的三种主要形式之一。自修复材料是通过润滑介质作为载体进 入到金属的摩擦副表面，通过摩擦能的作用，在金属摩擦副表面形成一种类金属陶瓷层。 由于纳米材料在制备和使用过程中，超细颗粒的表面活性随着粒径减小而增大，极易发生 团聚，在润滑介质中易产生沉淀，从而大大影响自修复材料的使用效果。现有的技术方案， 多数采用表面活性剂或偶联剂做粉体表面修饰，效果并不理想。此外，目前的自修复材料 用于铁基金属摩擦副表面时，有很好的修复效果，而对许多常见的铁基合金材料，或者经 过表面处理(如：电镀)的金属摩擦副，则无法在其表面形成修复层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少摩擦产生的热量、提高使用寿命的机械装置用自修复 材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机械装置用自修复材料，包括下列按照重量份的原料：石棉纤维1-5份、冰晶石 40-75份、陶土1-7份、金属银8-20份、硬脂酸0.5-4份、炭黑7-15份、乙烯-丙烯酸共聚 物10-30份、铝3-20份、纳米银20-35份、氯丁橡胶3-15份、甲壳素8-25份、润滑剂2-8 份。

作为本发明进一步的方案：所述机械装置用自修复材料，包括下列按照重量份的原料： 石棉纤维2.5-3.5份、冰晶石45-72份、陶土1.5-5份、金属银10-17份、硬脂酸1-2份、炭 黑10-13份、乙烯-丙烯酸共聚物15-26份、铝5-17份、纳米银25-31份、氯丁橡胶5-11 份、甲壳素11-20份、润滑剂3-7份。

作为本发明进一步的方案：所述机械装置用自修复材料，包括下列按照重量份的原料： 石棉纤维3份、冰晶石50份、陶土2份、金属银12份、硬脂酸2份、炭黑12份、乙烯- 丙烯酸共聚物20份、铝10份、纳米银28份、氯丁橡胶8份、甲壳素15份、润滑剂5份。

所述机械装置用自修复材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将石棉纤维、冰晶石、陶土、金属银、硬脂酸、炭黑、乙烯-丙烯酸共聚物、 铝、纳米银、氯丁橡胶、甲壳素分别通过高频共振粉碎到100-500nm后，根据不同使用目 的要求，按质量份的配比混合得到超细微粒；

步骤二：将超细微粒放入球磨机内混合2-4h，再加入超细颗粒质量的1-8％的超分散 剂，继续球磨2-5h，得到混合物；

步骤三：将步骤二中制得的混合物与润滑剂混合，经超声处理后，即得机械装置用自 修复材料。

作为本发明进一步的方案：超分散剂的加入量为超细颗粒质量的1-5％。

作为本发明进一步的方案：超分散剂的加入量为超细颗粒质量的5％。

作为本发明进一步的方案：将超细微粒放入球磨机内混合3h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过制备成的纳米自修复材料，减少摩擦产生的热量，提高使用寿命，实现机 械设备在运行中的不解体修复，改变了现有机械设备“以修为主、以修代保”的传统保障 模式，实现了真正意义上的“运行中保养、不解体修复”，是机械设备维修领域新的突破。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的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做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。

实施例1

本发明实施例中，一种机械装置用自修复材料，包括下列按照重量份的原料：石棉纤 维1份、冰晶石40份、陶土1份、金属银8份、硬脂酸0.5份、炭黑7份、乙烯-丙烯酸 共聚物10份、铝3份、纳米银20份、氯丁橡胶3份、甲壳素8份、润滑剂2份。

所述机械装置用自修复材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将石棉纤维、冰晶石、陶土、金属银、硬脂酸、炭黑、乙烯-丙烯酸共聚物、 铝、纳米银、氯丁橡胶、甲壳素分别通过高频共振粉碎到100-500nm后，根据不同使用目 的要求，按质量份的配比混合得到超细微粒。