[发明专利]一种高温抗氧化自润滑复合涂层及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种高温抗氧化自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下过程：

将二硫化钼和石墨润滑剂进行球磨，得到球磨混合物；

将所述球磨混合物加入正硅酸乙酯与氨水的混合溶液中，然后进行混匀、分离和干燥，得到SiO₂基不透气性氧化膜的固体润滑剂；

将硅酸钠、二氧化硅、三氧化二硼、其他添加剂、所述SiO₂基不透气性氧化膜的固体润滑剂、硅烷偶联剂稀溶液以及去离子水进行磁力搅拌，得到所述高温抗氧化自润滑复合材料；

以质量份数计，所述硅酸钠为65-84份，二硫化钼2-6份，石墨润滑剂为4-8份，二氧化硅为4-9，三氧化二硼2-5份，硅烷偶联剂0.5-1份，其他添加剂为2-4份，去离子水为13-17份；其他添加剂包含稀释剂、增塑剂、消泡剂和增韧剂，稀释剂、增塑剂、消泡剂和增韧剂的质量比为1：l：l：l；

将二硫化钼和石墨润滑剂进行球磨时，二硫化钼和石墨润滑剂质量之和与助磨剂的质量比为（3-5）：1，二硫化钼和石墨润滑剂质量之和与磨球的质量比为1：（1-3），助磨剂采用无水乙醇，所述球磨混合物为二硫化钼、石墨润滑剂以及助磨剂的混合物，球磨时间为4-6h，球磨转速为300-400r/min；

正硅酸乙酯与氨水的混合溶液中，正硅酸乙酯和氨水的质量比为（1：5）-（1：3），所述氨水的质量分数为25%-28%；

制备SiO₂基不透气性氧化膜的固体润滑剂时，将球磨混合物加入正硅酸乙酯与氨水的混合溶液后，采用磁力搅拌的方式以450-550r/min搅拌8-12h，之后采用超声波细胞破碎机以300-400W的功率分散均匀化20-30min，之后进行2-4次离心分离，将离心分离得到的固体真空干燥8-12h，得到所述SiO₂基不透气性氧化膜的固体润滑剂；

所述硅酸钠、二硫化钼、二氧化硅、三氧化二硼、其他添加剂均为微米级别润滑填充材料，所述二硫化钼的粒径不大于10μm，所述石墨润滑剂粉末的粒径不大于10μm。

2.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂稀溶液为质量浓度为0.5%-1%的硅烷偶联剂水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，将硅酸钠、二氧化硅、三氧化二硼、其他添加剂、硅烷偶联剂稀溶液、SiO₂基不透气性氧化膜的固体润滑剂以及去离子水进行磁力搅拌时，温度为50-70℃，搅拌速度为400-500r/min，搅拌时间为50-90min。

4.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，

所述稀释剂采用无水乙醇，所述增塑剂采用邻苯二甲酸酯，所述消泡剂采用R-307消泡剂，所述增韧剂采用EPR增韧剂。

5.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，还包括将得到的高温抗氧化自润滑复合材料进行超声均匀化的过程，其中超声功率为300-400W，超声时间为1-4h。

6.一种高温抗氧化自润滑复合材料，其特征在于，该高温抗氧化自润滑复合材料采用权利要求1-5任意一项所述的制备方法制得。

7.权利要求6所述的高温抗氧化自润滑复合材料的使用方法，其特征在于，包括如下过程：

将所述高温抗氧化自润滑复合材料均匀涂抹在锆合金挤压锭表面，之后在50-70℃下进行烘干，烘干完成后在锆合金挤压锭表面形成润滑涂层，将具有所述润滑涂层的锆合金挤压锭用于挤压，所述润滑涂层的厚度为50-150微米。