一种膜-脂复合润滑方法技术

一种膜‑脂复合润滑方法，它涉及一种润滑方法。它要解决现有固体膜润滑或脂润滑单一使用时存在不能满足高速高载工况、变化工况，固体膜润滑时易磨损，并且润滑效果不好的问题。方法：工件表面进行预处理，然后在工件表面上加工固体润滑膜，再在固体润滑膜表面涂覆润滑脂或在固体润滑膜摩擦界面注入润滑脂，即完成膜‑脂复合润滑。本发明专利技术脂润滑将固体润滑膜隔开，故能减缓固体膜的磨损，保护了固体润滑膜从而延长了润滑寿命，通过将适用于低速重载的固体膜润滑与高速轻载脂润滑方法的统一，实现了润滑互补；通过固体膜承载，润滑脂润滑与吸振实现润滑协同，润滑效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑方法。
技术介绍
机械设备中的摩擦磨损不但增加能耗，造成巨大的经济损失，而且降低设备寿命，增加安全隐患。润滑技术是降低摩擦磨损的有效途径，此外，润滑技术还能降低噪音，能减少对工作人员的健康损伤。按润滑介质分类，常见的润滑方式可分为液体润滑与固体润滑。作为一种典型的液体润滑，润滑脂受摩擦界面的高速剪切时呈流体，起到润滑、冷却、密封、防锈和消除冲击及载荷等作用。然而润滑脂具有氧化安定性差、易蒸发、承受高载时油膜会遭破坏。固体润滑实际上就是利用固体微粉、薄膜或复合材料代替润滑油脂，隔离相对运动的摩擦界面以达到减摩抗磨的一种技术。固体润滑的优点是：(1)可以在不能使用润滑脂的运转条件和环境条件下使用；(2)重量轻、体积小，不像使用润滑脂那样需要密封和贮存；(3)时效变化下，保护管理费用低廉等。固体润滑的缺点是：(1)摩擦系数比润滑油和润滑脂都大；(2)因寿命限制，不能用于总转数非常高的旋转机器；(3)冷却效果比润滑油差，摩擦部件的温度容易升高；(4)有噪音和振动；(5)产生磨屑等。单一的脂润滑或固体润滑并不能满足如下工况：(1)高速高载：脂润滑适用于高速低载，而固体润滑适用于低速重载；(2)变化工况：设备工作时，工况不是稳定的，速度与载荷有明显变化，此时单一的润滑方式不适用；在高速低载时，更适用于脂润滑，在低速重载时，更适用于固体润滑；(3)长寿命工况：因固体润滑膜层较薄，如长时间摩擦会造成固体膜磨损严重，此时不再适用于单一的固体润滑。现有关复合润滑的专利涉及固液相复合型润滑脂及制备方法，和固液复合型润滑油添加剂的制备方法，并无涉及膜-脂复合润滑方法。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有固体膜润滑或脂润滑单一使用时存在不能满足高速高载工况、变化工况，固体膜润滑时易磨损，并且润滑效果不好的问题，而提供一种膜-脂复合润滑方法。一种膜-脂复合润滑方法，过程如下：工件表面进行预处理，然后在工件表面上加工固体润滑膜，再在固体润滑膜表面涂覆润滑脂或在固体润滑膜摩擦界面注入润滑脂，即完
成膜-脂复合润滑；所述固体润滑膜为软金属膜、高分子材料膜、层状结构物质膜、陶瓷膜中的一种或多种构成的复合膜；所述软金属膜为金、银、铅、锡或铟；所述高分子材料膜为尼龙、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述层状物质膜为石墨、二硫化钼、二硫化钨或氮化硼；所述陶瓷膜为Al2O3、ZrO2、Si3N4、SiC、TiO2、WC或Cr2O3；所述润滑脂为复合钛基润滑脂、复合锂基润滑脂、钙基润滑脂、聚脲润滑脂、复合铝基润滑脂或膨润土润滑脂。本专利技术的特点在于：(1)单一润滑为固体膜润滑，润滑脂润滑及润滑油润滑方法。本方法采用固体，将润滑脂涂覆于固体膜表面实现复合润滑，拓展了润滑方法与思路。(2)固体润滑膜虽然承载能力高，也具有较强的耐磨性，但冲击载荷对固体膜会造成损失，长期的磨损也会损伤固体膜，涂覆于固体膜表面的润滑脂不但能减少摩擦，而且会吸收振动，故能减缓了固体膜的磨损，延长了润滑寿命。(3)固体膜适用于低速重载，而润滑脂膜适用于高速轻载，如工况从低速重载向高速轻载转变时，固体膜润滑与脂润滑分别发挥作用，使得润滑更为合理，复合润滑方式可弥补单一润滑的不足。(4)固体膜润滑摩擦系数高，脂润滑摩擦系数低，复合润滑的方式使得固体膜润滑与脂润滑均能发挥出各自的优势，在固体膜上涂覆上一层润滑脂后，承载能力取决于固体膜，即硬质膜的屈服强度，而剪切则发生在软膜层，取决于软膜的抗切强度。固体膜刚度大，承载能力强，润滑脂刚度小，吸振能力强。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术使得润滑方法与思路通过润滑膜-润滑脂复合润滑的方式将单一润滑进行拓展。(2)本专利技术用润滑脂将固体润滑膜隔开，保护了固体润滑膜从而延长了润滑寿命。(3)本专利技术通过将适用于低速重载的固体膜润滑与高速轻载脂润滑方法的统一，实现了润滑互补。(4)本专利技术通过固体膜承载，润滑脂润滑与吸振而实现润滑协同。(5)本专利技术膜-脂复合润滑方法，润滑效果好。附图说明图1是本专利技术膜-脂复合润滑方法的示意图，其中1表示基体金属1，2表示固体膜1，3表示润滑脂，4表示固体膜2，5表示基体金属2；图2是实施例3中磨损前Al2O3陶瓷膜零件的图片；图3是实施例3中经复合润滑后Al2O3陶瓷膜零件的图片；图4是实施例3中单一脂润滑下定载荷变转速下的摩擦系数曲线图，其中■表示200N，●表示400N，▲表示600N，▼表示800N；图5是实施例3中经铝基Al2O3陶瓷膜-复合钛基润滑脂复合润滑下的摩擦系数曲线图，其中■表示605r/min，●表示729r/min，▲表示828r/min，▼表示959r/min，★表示1046r/min。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式一种膜-脂复合润滑方法，过程如下：工件表面进行预处理，然后在工件表面上加工固体润滑膜，再在固体润滑膜表面涂覆润滑脂或在固体润滑膜摩擦界面注入润滑脂，即完成膜-脂复合润滑；所述固体润滑膜为软金属膜、高分子材料膜、层状结构物质膜、陶瓷膜中的一种或多种构成的复合膜；所述软金属膜为金、银、铅、锡或铟；所述高分子材料膜为尼龙、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述层状物质膜为石墨、二硫化钼、二硫化钨或氮化硼；所述陶瓷膜为Al2O3、ZrO2、Si3N4、SiC、TiO2、WC或Cr2O3；所述润滑脂为复合钛基润滑脂、复合锂基润滑脂、钙基润滑脂、聚脲润滑脂、复合铝基润滑脂或膨润土润滑脂。本实施方式中工件表面进行预处理、在工件表面上加工固体润滑膜，均采用的常规方法。本实施方式中膜-脂复合润滑方法适用于滚动摩擦、滑动摩擦或滚动滑动摩擦。本实施方式中膜-脂复合润滑方法的示意图见图1。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述工件表面为齿轮齿面、轴承滚珠表面、轴承内圈表面或轴承外圈表面。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，所述软金属膜制备方法为离子镀法或离子注入法。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是，所述高分子材料膜制备方法为喷涂法。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是，所述陶瓷膜为Al2O3和WC的任意比复合膜。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是，所述陶瓷膜为Al2O3和Cr2O3的任意比复合膜。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。采用以下实施例验证本专利技术的有益效果：实施例1：一种膜-脂复合润滑方法，具体过程如下：一、将铁基材料加工为摩擦零件，对表面进行吹砂处理(Ra≈2.00±0.2μm)，然后置于超声波清洗机中，以丙酮为清洗剂，清洗30min，晾干；二、将聚酰亚胺溶解于氯仿与间甲酚的混合溶剂中，配置成质量浓度为10％-15％的聚酰亚胺胶体溶液，其中氯仿与间甲酚的质量比为50-60﹕30-40；三、将MoS2颗粒(平均粒径≤5μm)用研钵研磨分散，然后加入到聚酰亚胺胶体溶液中，MoS2占聚酰亚胺胶体溶液总体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜‑脂复合润滑方法，其特征在于它的过程如下：工件表面进行预处理，然后在工件表面上加工固体润滑膜，再在固体润滑膜表面涂覆润滑脂或在固体润滑膜摩擦界面注入润滑脂，即完成膜‑脂复合润滑；所述固体润滑膜为软金属膜、高分子材料膜、层状结构物质膜、陶瓷膜中的一种或多种构成的复合膜；所述软金属膜为金、银、铅、锡或铟；所述高分子材料膜为尼龙、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述层状物质膜为石墨、二硫化钼、二硫化钨或氮化硼；所述陶瓷膜为Al2O3、ZrO2、Si3N4、SiC、TiO2、WC或Cr2O3；所述润滑脂为复合钛基润滑脂、复合锂基润滑脂、钙基润滑脂、聚脲润滑脂、复合铝基润滑脂或膨润土润滑脂。

【技术特征摘要】
1.一种膜-脂复合润滑方法，其特征在于它的过程如下：工件表面进行预处理，然后在工件表面上加工固体润滑膜，再在固体润滑膜表面涂覆润滑脂或在固体润滑膜摩擦界面注入润滑脂，即完成膜-脂复合润滑；所述固体润滑膜为软金属膜、高分子材料膜、层状结构物质膜、陶瓷膜中的一种或多种构成的复合膜；所述软金属膜为金、银、铅、锡或铟；所述高分子材料膜为尼龙、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述层状物质膜为石墨、二硫化钼、二硫化钨或氮化硼；所述陶瓷膜为Al2O3、ZrO2、Si3N4、SiC、TiO2、WC或Cr2O3；所述润滑脂为复合钛基润滑脂、复合锂基润滑脂、钙基润滑脂、聚脲润滑脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲建俊，牛明，周宁宁，王黎钦，郜云波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23