含铜摩擦副在提高镓基液态金属的润湿性能和/或润滑性能中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种含铜摩擦副在提高镓基液态金属的润湿性能和/或润滑性能中的应用，涉及镓基液态金属润滑技术领域。本发明专利技术提出了利用镓基液态金属与铜之间的金属键致润湿的新方法，由于镓基液态金属本身与铜的润湿性较好，且含铜摩擦副中的铜又能与镓基液态金属进行自发反应生成与镓基液态金属润湿性更好的金属间化合物CuGa<subgt;2</subgt;，在Cu与CuGa<subgt;2</subgt;协同作用下，镓基液态金属在摩擦副界面的润湿性得到改善。生成的CuGa<subgt;2</subgt;与Ga之间存在金属键，金属键湿润力和载荷的相互作用促进了摩擦界面上镓元素的吸附并在摩擦界面形成连续完整的富镓膜，使得镓基液态金属作为润滑剂时的润滑性能得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镓基液态金属润滑，具体涉及含铜摩擦副在提高镓基液态金属的润湿性能和/或润滑性能中的应用。

技术介绍

1、随着我国在空天、核能、兵器、舰船等领域的快速发展，高端装备对液体润滑剂在极端环境下的使役性能提出了更高的要求。以航空发动机主轴的润滑为例，未来先进发动机推重比将达到15～20，接触应力超过2gpa，轴承腔温度将高达350℃以上。现有的以全氟聚醚、聚α-烯烃、多烷基化环戊烷、聚硅氧烷、聚酯等为代表的合成润滑油脂，受限于有机物的固有属性，要满足上述指标较为困难。因此，开展具有独特理化性能和润滑性能的新型液体润滑剂的研究，对推动我国高端装备的发展具有重要意义。

2、镓基液态金属是一类以镓(ga)为主，以铟(in)、锡(sn)、铅(pb)、铋(bi)等低熔点金属为辅，室温下呈液态的合金。这类液态合金同时具有金属的导电、导热等特性和液体的流动性，表现出很多新奇的物理化学性能。典型组分是镓铟共晶egain(ga75.5in24.5，wt.％)和镓铟锡共晶galinstan(ga68.5in21.5sn10，wt.％)。</p>

3、从液本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.含铜摩擦副在提高镓基液态金属的润湿性能和/或润滑性能中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副包括摩擦副基体和掺杂在所述摩擦副基体中的铜；所述摩擦副基体包括陶瓷基体或金属基体。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副的化学组成包括摩擦副基体(100-x)wt％-铜xwt％，其中，x的取值范围为5～15。

4.根据权利要求2所述的含铜摩擦副，其特征在于，所述陶瓷基体包括Al2O3、ZrO2、Si3N4或SiC；

5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副的制备方法包括以下...

【技术特征摘要】

1.含铜摩擦副在提高镓基液态金属的润湿性能和/或润滑性能中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副包括摩擦副基体和掺杂在所述摩擦副基体中的铜；所述摩擦副基体包括陶瓷基体或金属基体。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副的化学组成包括摩擦副基体(100-x)wt％-铜xwt％，其中，x的取值范围为5～15。

4.根据权利要求2所述的含铜摩擦副，其特征在于，所述陶瓷基体包括al2o3、zro2、si3n4或sic；

5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述含铜摩擦副的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述铜粉的粒径为15～105μm；

7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征在于，所述球磨混合的球磨介质包括氧化锆，所述球磨介质的粒径为5～12mm，所述球磨混合的球料比为3～8：1；

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，当所述摩擦副基体为al2o3时，所述烧结为第一程序烧结，所述第一程序烧结包括：320～400min内温度由室温升温至1350～1400℃，90～150min内温度由1350～1400℃升至1550～1600℃，60～90min内温度由1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭杰，杨军，刘维民，曹新建，程军，朱圣宇，刘强，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：