一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料及其制备方法技术

本申请涉及金属抗磨损技术领域，具体公开了一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料及其制备方法。修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料包括如下重量份的组分：硅酸盐粉体36

【技术实现步骤摘要】
一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料及其制备方法


[0001]本申请涉及金属抗磨损
，更具体地说，它涉及一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]摩擦现象是一种常见的物理现象，也是机器设备发生能量损耗的主要原因之一。机器设备中的各种零件在发生摩擦的同时不仅会消耗能量，而且会使得零件发生损伤，甚至影响零件之间的正常配合。风洞电机是一种对零件配合度要求较高的设备，在风洞试验中具有重要作用。风洞电机中最容易发生磨损的部件是滑动轴承，而轴瓦是滑动轴承和转轴接触的部分。转轴与轴瓦在风洞电机的运行过程中会持续发生摩擦，并使轴瓦发生磨损，影响风洞电机的正常运行。为了缓解轴瓦的磨损，有一种可行的方法是在轴瓦与转轴的接触面涂覆金属磨损自修复材料。
[0003]金属磨损自修复材料是一种以蛇纹石粉体为主要成分的材料，当金属磨损自修复材料被带入摩擦界面后，包括蛇纹石在内的各种粉体在机械零件的摩擦作用下被研磨细化，并使得金属表面的微凸体发生断裂，微凸体发生断裂时产生的闪温（短时间内可高达数百摄氏度）使微粒晶体中的镁原子与金属表层的金属原子发生置换反应，最终在摩擦界面处生成以陶瓷晶体为主要成分的耐磨保护层。金属磨损自修复材料对金属工件的保护效果主要体现在两个方面，一方面是对已经受到磨损的部位进行修复，另一方面是阻碍未磨损的区域形成发生磨损，以阻碍磨损区域的扩大。
[0004]相关技术中有一种金属磨损自修复材料，包括如下重量份的组分：硅酸盐粉体40份，镍粉9份，固化助剂6份，填充粉体25份，基础油80份，硅酸盐选用蛇纹石粉体，填充粉体选用氧化铁粉体。当需要对轴瓦表面的磨损部位进行修复时，操作者将金属磨损自修复材料涂覆在轴瓦表面，再将轴瓦与转轴连接，在轴瓦与转轴发生相对转动的过程中，金属磨损自修复材料随时对轴瓦表面的磨损区域进行修复，并在轴瓦表面形成耐磨保护层。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人认为，相关技术中的金属磨损自修复材料虽然能够在轴瓦表面形成耐磨保护层，但是轴瓦表面的磨损区域粗糙度较高，会令金属磨损自修复材料中各种粉体的移动受到阻碍，使得耐磨保护层在未磨损区域形成的速率减慢。

技术实现思路

[0006]相关技术中，轴瓦表面的磨损区域粗糙度较高，导致金属磨损自修复材料中各种粉体的移动受到阻碍，使得耐磨保护层在未磨损区域形成的速率减慢。为了改善这一缺陷，本申请提供一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料，采用如下的技术方案：一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料，包括如下重量份的组分：
硅酸盐粉体36
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48份，金属粉体8
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10份，固化助剂4
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8份，填充粉体20
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30份，发泡剂6
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8份，稳泡剂3
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5份，基础油70
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90份，所述金属粉体包括镍粉，所述硅酸盐粉体包括蛇纹石粉体，所述稳泡剂的组分至少包括一种带有不饱和键的脂肪酸，所述填充粉体的组分中至少包括一种金属氧化物。
[0008]通过采用上述技术方案，当本申请的金属磨损自修复材料被添加到轴瓦的磨损界面后，轴瓦与转轴摩擦时产生的闪温使发泡剂分解并释放气体，气体在基础油中形成微气泡，稳泡剂使得微气泡的稳定性增加。微气泡能够吸附在各种粉体的表面，并对粉体起到润滑作用，减少了轴瓦的磨损区域对粉体的移动造成的阻碍，有助于提高耐磨保护层在未磨损区域形成的速率，阻碍了磨损区域的进一步扩大。
[0009]在风洞电机的轴瓦与转轴相互摩擦的过程中，蛇纹石粉体发生相变，并分解产生氧化镁、二氧化硅和水，同时还释放出具有氧化性的游离氧。蛇纹石分解产生的氧化镁和二氧化硅表面均存在大量的断键化学活性点，因此能够在闪温的作用下与金属粉体、填充粉体结合形成耐磨保护层。同时，游离氧对稳泡剂中的不饱和脂肪酸进行氧化，使得不饱和脂肪酸发生交联，不饱和脂肪酸的交联产物能够暂时覆盖在耐磨保护层表面，对耐磨保护层起到了润滑作用，减少了耐磨保护层受到的磨损，改善了对轴瓦磨损区域的修复效果。
[0010]作为优选，包括如下重量份的组分：硅酸盐粉体39
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45份，金属粉体8.5
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9.5份，固化助剂5
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7份，填充粉体22
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28份，发泡剂6.5
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7.5份，稳泡剂3.5
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5.5份，基础油75
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85份。
[0011]通过采用上述技术方案，优化了金属磨损自修复材料的配比，有助于改善对轴瓦磨损区域的修复效果。
[0012]作为优选，所述硅酸盐粉体的组分还包括硅酸盐水泥。
[0013]通过采用上述技术方案，在轴瓦和转轴发生相对转动的过程中，蛇纹石粉体在解体的同时释放结晶水，而空气中的水汽会持续向基础油中渗透，使得基础油中含有一定数量的水分。硅酸盐水泥以硅铝酸盐作为主要成分，能够直接参与耐磨保护层的形成，同时硅酸盐水泥还能够吸收基础油中的水分，从而对基础油起到了干燥作用。硅酸盐水泥吸收水分后会反应生成具有粘性的水泥浆液滴，水泥浆液滴在轴瓦与转轴的挤压作用下能够优先对轴瓦的磨损部位进行填补，并在磨损区域进一步硬化为具有一定强度的硅酸盐膜层。硅酸盐膜层降低了磨损区域的粗糙度，从而有助于提高耐磨保护层在未磨损区域形成的速率，阻碍了磨损区域的进一步扩大。另外，水泥浆液滴中的碱性成分能够对轴瓦表面的金属原子进行钝化，从而减少了轴瓦生锈的可能。
[0014]作为优选，所述填充粉体选用拜耳法赤泥或烧结法赤泥。
[0015]通过采用上述技术方案，拜耳法赤泥或烧结法赤泥中均含有大量金属氧化物以及二氧化硅成分，因此能够直接参与耐磨保护层的形成，对耐磨保护层起到了填充作用。此外，拜耳法赤泥或烧结法赤泥均能够与吸水后的硅酸盐水泥发生火山灰反应，火山灰反应的产物增强了水泥水化产物的胶凝性和水泥浆液滴的体积，改善了水泥浆液滴对轴瓦磨损区域的填补效果，减小了磨损区域对粉体造成的阻碍，有助于提高耐磨保护层在未磨损区域形成的速率，阻碍了磨损区域的进一步扩大。
[0016]作为优选，所述填充粉体选用烧结法赤泥，所述固化助剂的组分包括水溶性磷酸盐。
[0017]通过采用上述技术方案，烧结法赤泥与拜耳法赤泥相比含有更多的硅酸二钙成
分，因此烧结法赤泥发生火山灰反应后具有更强的胶凝性，改善了水泥浆液滴对轴瓦磨损区域的填充效果。固化助剂中的水溶性磷酸盐能够与水泥浆液滴中的钙离子结合形成磷酸钙，从而加快了水泥浆液滴的固化，改善了对轴瓦磨损区域的填充效果。
[0018]作为优选，所述固化助剂的组分还包括动物骨粉。
[0019]通过采用上述技术方案，动物骨粉的组分包括羟基磷灰石和油脂，动物骨粉中的羟基磷灰石具有多孔结构，能够为磷酸钙提供生长点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：硅酸盐粉体36
‑
48份，金属粉体8
‑
10份，固化助剂4
‑
8份，填充粉体20
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30份，发泡剂6
‑
8份，稳泡剂3
‑
5份，基础油70
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90份，所述金属粉体包括镍粉，所述硅酸盐粉体包括蛇纹石粉体，所述稳泡剂的组分至少包括一种带有不饱和键的脂肪酸，所述填充粉体的组分中至少包括一种金属氧化物。2.根据权利要求1所述的修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：硅酸盐粉体39
‑
45份，金属粉体8.5
‑
9.5份，固化助剂5
‑
7份，填充粉体22
‑
28份，发泡剂6.5
‑
7.5份，稳泡剂3.5
‑
5.5份，基础油75
‑
85份。3.根据权利要求1所述的修复风洞电机滑动轴承用的金属磨损自修复材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙启龙，高云亮，
申请(专利权)人：三亚圣龙新材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：