低摩擦润滑组件制造技术

（课题）提供低摩擦润滑组件。（解决方式）新型的优异的摩擦润滑组件。该摩擦润滑组件包括：相对第二构件可相对滑动的第一构件。所述第一构件是在其滑动面上具有与ＯＨ基的化学亲合性的构件。第一构件包括一种或多种含氧化合物，该含氧化合物设置于所述第一构件的滑动面上并能够形成一般通过氢键相互作用的摩擦膜，该摩擦膜位于所述第一构件的所述滑动面上。所述第二构件具有类似的ＯＨ－末端的滑动面。优选地，由第一和第二滑动面之间的含氧化合物（润滑剂）支持的界面具有Ｈ－和／或ＯＨ－末端的界面，它们的界面之间提供排斥力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低摩擦润滑组件，其至少包括第 一 和第二构件， 其表面或涂层彼此滑动接触，以致在至少一种摩擦减低剂(含氧 化合物)存在下，形成包含氢和/或羟基的独特的摩擦膜(tribofilm)。
技术介绍
在现有技术中，例如在润滑试验下的低摩擦通常可通过形 成CH3-末端的摩擦膜或在固体层状化合物例如MoS2或硼酸存 在下得到。然而，几乎所得到的典型的摩擦系数都为不低于0.04 至低于O.l,因此迄今未止几乎未报道低于0.04的值。全球环境问题例如全球变暖和臭氧层破坏日渐显现。由于据说全球变暖受到C02排放的显著影响，所以减少C02排放、特别是C02排放标准的制定已成为各国关注的焦点。减少C02排放 的挑战之一是降低由于机械、设备等的摩擦磨耗引起的能量损 失，特别是提高机动车燃料效率或燃料经济性，所述机动车燃 料效率或燃料经济性依赖于发动机滑动构件和施用于其上的润 滑油的性能。存在以下几种途径提高机动车燃料效率(l)降低 润滑油的粘度，从而减少流体动力学润滑区域的粘滞阻力和发 动机中的搅拌阻力；和(2)将适宜摩擦调整剂和其它添加剂加入 到润滑油中以在混合润滑和边界润滑的条件下减少摩擦磨耗。专利文献1公开了低摩擦滑动构件，其包含具有表面的基材 和在至少部分基材表面形成的硬碳薄膜，其中当硬碳薄膜在有 机含氧化合物存在下与相对构件可滑动接触时，使具有至少一 种选自由醚键、氧桥(oxido)和羟基组成的组中的官能团的摩擦膜形成于硬碳薄膜上。专利文献l:欧洲专利No. 1510594A说明书
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术目的在于提出相比本领域中的低摩擦组件显示出改 进的滑动特性的低摩擦润滑组件。 解决问题的手段使用低摩擦组件解决所述问题，该低摩擦组件包括 相对第二构件可相对滑动的第一构件，该第一构件在其滑动面上具有与OH基的化学亲合性；和一种或多种含氧化合物，其位于第一构件的滑动面上并能够通过与OH基的氢键相互作用产生摩擦膜，该摩擦膜位于具有化学亲合性的第 一 构件的滑动面上。附图说明由不同的第 一和第二构件形成的低摩擦组件的示意 性的概要轮廓图。使用类似的第 一和第二构件的低摩擦组件的示意性 图示。表示在各自表面上具有含有OH末端表面和单层甘油 作为润滑剂的第 一和第二构件的低摩擦组件的图示。虚线表示 氢键和滑动界面。示出使用甘油润滑的无氢DLC/无氢DLC体系的性能的图。示出使用气态H202润滑的无氬DLC/无氢DLC体系的性能的图。擦磨耗试验机(S RV滑动试验)的试验条件 的示意图。示出甘油和ta-C之间的键合的说明图。 示出ta-C和a-C范围的三元态图。示出使用甘油润滑的红宝石(八1203)/无氢DLC体系的 性能的图。示出使用PAO酯润滑的红宝石(八1203)/无氩DLC体系 的性能的图。示出使用甘油润滑的红宝石(八1203)/钢体系的性能的图。示出使用PAO酯润滑的红宝石(八1203)/钢体系的性能的图。示出使用含有1重量o/。肌醇的甘油作为润滑剂的红宝 石(入1203)/钢体系的性能的图。具体实施例方式下文中将详细地讨论本专利技术的低摩擦组件。 如上所述，本专利技术的低摩擦组件包括相对第二构件可相对滑动的第一构件，该第一构件在其滑 动面上具有与OH基的化学亲合性；和一种或多种含氧化合物，其位于第一构件的滑动面上并能 够通过与OH基的氢键相互作用产生摩擦膜，该摩擦膜位于具有 化学亲合性的第 一构件的滑动面上。重要的是第一构件的H或OH末端的表面与存在于可为气 态或液态的含氧化合物(润滑剂)中的特定极性分子之间的氬4定 的相互作用的产生。特别地， 一方面，所述氢键的相互作用， 另 一方面，含氧化合物(润滑剂)确定的第一和/或第二构件的11-末端的表面，用于建立独特的低摩擦润滑组件或体系，该组件 或体系可将摩擦值降至摩擦系数低于0.0 4且在特殊的情况中低 于0.01的范围。换而言之，在双向机理(two-way mechanism)中，发生第一 和/或第二构件的表面原子例如C、 Al、 Si等与存在于含氧化合 物(润滑剂)分子中的羟基的摩擦化学反应，其后含氧化合物(润 滑剂)分子通过氢键合吸附在OH末端的表面上。因此新产生的 摩擦界面(包括含氧化合物(润滑剂))为H末端表面或混合的OH-和/或H-末端表面，其中在纯H末端表面上高于50。/。OH的4壬意量 是有益的。在生物材料的情况中，例如，作为第二构件的实例，包含 例如OH-和SH-基的蛋白质可以构成(organize)于第 一 构件的 OH-或H-末端的表面上。在优选实施方案中，第二构件在滑动面上进一步包括羟基， 优选OH-末端滑动面，还将摩擦膜响应于滑动运动通过氢键合 附着在第二构件的滑动面上。此外，第一构件优选包含选自由无定形材料和结晶材料组 成的组中的至少之一。在进一步优选的实施方案中，第一构件包含选自由以下組 成的组中的至少之一Si、 Si02、 A1203、 Si3N4、 MgO或任意单 一金属或混合金属的氧化物、氮化物和碳化物的组合(例如硅羰 基化物(silicon carboxide)、氮氧化物(oxynitride)和氮碳化物)， 和更加常用的由具有化学亲合性和形成氢氧化物(例如金属 (OH)x)倾向的元素形成的材料。不论其化学组成和晶体结构， 该第 一滑动构件还可使用金刚石和类金刚石碳涂覆。类金刚石碳优选以不高于10原子％的量包括氩，更优选类 金刚石碳由基本不含有氬的a-C型或ta-C型类金刚石碳形成。12第二构件优选包含选自由无定形材料和结晶材料组成的组 中的至少之一。在进一步优选的实施方案中，第二构件由与第一构件的材料(如上述所列举)相同的材料形成，或包含选自由C、 Fe、 Al、 Mg、 Cu、 Fe合金、Al合金、Mg合金和Cu合金组成的组中的至 少之一。优选地，含氧化合物(摩擦调节剂或润滑剂)在其化学式中 具有至少一个羟基。此外，含氧化合物优选包括由醇、羧酸、酯、醚、酮、醛 和碳酸酯组成的组中的至少之一，和/或由醇、羧酸、硼酸、酉旨、 醚、酮、醛和>碳酸酯组成的组中的至少之一的书f生物。在进一步优选的实施方案中，含氧化合物包括选自由聚a-烯烃(PAO)、单油酸甘油酯(GMO)、甘油、H20和过氧化物组成 的组中的至少之一 ，更优选该含氧化合物包括11202或1120和 11202的混合物，特别是11202。在另一优选实施方案中，该含氧 化合物(润滑剂)为甘油。在另一优选实施方案中，在滑液，特 别是润滑素-OH(lubricin-OH)中发现含氧化合物(润滑剂)。在进 一步优选的实施方案中，含氧化合物(润滑剂)为PAO-酯。在进一步优选的实施方案中，含氧化合物包含多元醇，该 多元醇包括选自由肌醇、连苯三酚、漆酚、邻苯二酚、间苯二 酚、氢醌、富勒醇(fullerenol)、季戊四醇、其它并唐类、它们的 异构体、衍生物和取代化合物。上述糖类的实例为琼脂糖、腺 苷三磷酸、芽菜糖、淀粉酶、支链淀粉、糖玻璃(sugar glass)、 阿拉伯糖基木聚糖、烷基葡糖苷、藻酸、藻酸钠、糖二酸(aldaric acid)、醛糖、阿卓糖、醛糖酸、熊果苦、阿洛糖、艾杜糖、菊 糖、糖醛酸、赤藓糖醇、赤藓糖、寡糖、角叉菜聚糖、半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低摩擦润滑组件，其特征在于包括：　相对第二构件可相对滑动的第一构件，所述第一构件在其滑动面上具有与ＯＨ基的化学亲合性；和　一种或多种含氧化合物，其位于所述第一构件的滑动面上并能够产生摩擦膜，该摩擦膜通过与ＯＨ基的氢键相互作用 位于具有化学亲合性的所述第一构件的所述滑动面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼米歇尔马丁，加纳真，佐川円，渡边正彦，马渕丰，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，琼米歇尔马丁，
类型：发明
国别省市：JP[日本]