用于耐磨表面的表面处理剂及其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机技术

本发明专利技术涉及耐磨表面处理剂、其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机。根据本发明专利技术的一个方面，表面处理剂包括有机溶剂；分散在有机溶剂中的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末；以及与有机溶剂混合的PTFE溶液，其中有机溶剂是基于酰胺的有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
用于耐磨表面的表面处理剂及其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机
技术介绍
1.专利
本申请说明书涉及具有耐磨性的表面处理剂、其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机，更具体而言，涉及用于在预定金属表面上形成耐磨层的表面处理剂、其生产方法以及具有使用该处理剂的耐磨层的压缩机。2.专利技术背景为了减小在相互进行相对运动的两个表面之间生成的摩擦力已研究了多种方法。作为一种广泛使用的用于减少这种摩擦力的方法，可以提供润滑油或者在两个表面之间安置轴承。此外，也可以使用在这两个表面中的一个或两个上形成具有优良润滑能力的表面来代替使用轴承的方法。为了形成所述表面，使用表面处理剂，将其涂布在提供润滑能力的表面上。一种典型的表面处理剂是聚四氟乙烯(PTFE)，即特氟龙(Teflon)。PTFE材料凭借特有的低摩擦力特性应用于整个工业领域，诸如机械、各种类型的工具、厨房设备等。然而，由于非常低的机械强度，其不能单独使用。实际上，PTFE通过与不同类型的材料(诸如塑料、炭黑、有机-无机颜料等)混合使用，这种不同类型的材料充当粘合剂。然而，当与这些添加剂混合时，PTFE不能达到期望的材料性质。当仅为了增强机械强度而将PTFE与大量的玻璃纤维或碳纤维混合时，由于摩擦系数显著增大，PTFE的使用受到限制。作为弥补PTFE材料缺点的一种方法，如在韩国专利申请号10-2009-0021770 (专利技术名称=PTFE涂层剂、其生产方法及其使用方法)中介绍的，提出了一种通过在PTFE材料中添加纳米金刚石粉末使用PTFE材料的方法。纳米金刚石一般通过高温高压工艺(使用冲击波(shock wave)、化学气相沉积(CVD)、爆轰(detonation)等合成)来制造,并且纳米金刚石的结构由内部晶体金刚石相和外部非晶碳相组成。该专利申请期望增加润滑层的强度，其是通过将纳米金刚石粉末加入到PTFE材料中产生的。专利技术概述本申请的一方面是提供一种表面处理剂，其能够形成比现有技术具有更高耐磨性的表面，并以使添加剂均匀分散在聚四氟乙烯(PTFE)内的方式获得具有一致材料性质的表面。本申请的另一方面是提供该表面处理剂的生产方法。本申请的再一方面是提供具有通过使用该表面处理剂形成的润滑表面的压缩机。为了实现本文所具体体现和广泛描述的这些优点和其它优点以及秉承本专利说明书的目的，提供了一种表面处理剂，其包括有机溶剂；分散在有机溶剂中的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末；以及与有机溶剂混合的PTFE溶液。该有机溶剂可以是基于酰胺的有机溶剂。在此，可以混合纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末，以使固体的总重量相当于PTFE溶液重量的0.1至5%。纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末可以以4:6至6:4的重量比例混合。基于酰胺的有机溶剂可以包括N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)。为了实现本文所具体体现和广泛描述的这些优点和其它优点以及秉承本专利说明书的目的，提供了一种用于生产表面处理剂的方法，该方法包括:第一步骤:将纳米金刚石粉末分散到溶剂中；第二步骤:将碳纳米管粉末加入到纳米金刚石溶液中；任选的第三步骤:将分散剂注入到含有加入的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末的溶液中；第四步骤:将纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末分散在引入分散剂的溶液中；以及第五步骤:使其中分散有纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末的溶液与聚四氟乙烯(PTFE)溶液混合。在此，第一步骤可以包括将纳米金刚石粉末引入到极性溶剂中以及使用碾磨(attrition milling)将纳米金刚石粉末分散到极性溶剂中。而且，相对于100%重量比的极性溶剂，可以引入0.1-5.0%重量比的纳米金刚石粉末。在碾磨时，可以将纳米金刚石粉末研磨成粒径在0.1-1mm范围内。在第三步骤中，相对于碳纳米管粉末固体，可以引入1-5%重量比的分散剂。分散剂可以是表面活 性剂、聚合物涂料(polymer coating material)或硅烷偶联剂中的一种。在第四步骤中，可以使用超声分散系统来分散纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末。可以使用超声分散系统实施第四步骤I至60分钟。为了实现本文所具体化和宽泛描述的这些及其它的优点，以及秉承本专利说明书的目的，提供了一种涡旋压缩机，其包括:机壳；主框架，固定于机壳并具有轴插入口；固定涡盘，固定于机壳并位于主框架上；绕动涡盘，与固定涡盘一起形成压缩室，并且在该绕动涡盘的下表面上具有轴套(boss，凸台)；旋转轴，其一端部穿过轴插入口插入以被固定地插入到轴套中；以及润滑层，形成在轴插入开口或轴套中，其中该润滑层可以通过涂布前面所述的表面处理剂并烧结所涂布的表面处理剂而形成。在此，可以通过丝网印刷、喷涂、流涂等方法涂布表面处理剂。可以在100至300°C范围内的温度下实施烧结。根据本专利技术的另一方面，提供了一种涡旋压缩机，其包括:机壳；固定涡盘，固定于套并具有轴插入孔；绕动涡盘，设置在固定涡盘上方以与固定涡盘一起形成压缩室，并具有轴套；旋转轴，其上端部穿过轴插入孔以被固定插入到轴套中；以及润滑层，形成在轴插入口或轴套中，其中该润滑层可以通过涂布前面所述的表面处理剂并烧结所涂布的表面处理剂而形成。根据具有这些配置的本专利技术的上述方面，通过进一步将碳纳米管粉末作为填充剂加入到PTFE材料中来获得如同纳米金刚石特性的高硬度和高强度并且提高涂层的剪切应力的方式，可以增强表面处理过的润滑层的耐磨性和使用寿命。此外，由于纳米金刚石和碳纳米管的强凝聚性，难以获得均匀分散的效果。然而，可以在被引入到溶剂中之后将纳米金刚石和碳纳米管与分散剂一起进行分散，这可以促进纳米金刚石和纳米管粉末与分散剂反应，并因此使这种粉末被均匀地分散在溶剂中。通过使用表面处理剂形成润滑层，而无需使用在现有涡旋压缩机中已使用的轴承，轴承所占据的空间可以得到利用。该空间可以用于改进压缩比并减小压缩机的尺寸。此外，该空间可以有助于改进压缩机的设计灵活性。根据下文所给出的详细说明，本专利技术的其它适用范围将变得更明显。然而，应当理解在示出本专利技术的优选实施例时详细说明和具体实施例仅以举例的方式给出，因为根据详细说明在本专利技术的精神和范围内的各种变化和修改对本领域技术人员而言是显然的。附图简述为进一步理解本申请包括的以及在本申请说明书中引入的并构成本申请说明书一部分的附图举例说明示范性实施例并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中:图1是示意性地示出用于制造根据本专利技术的一个示范性实施例的表面处理剂的方法的生产工艺的流程图；图2是示出根据纳米金刚石粉末(ND)和碳纳米管粉末(CNT)的含量比的摩擦系数变化图；图3是示出根据本专利技术的一个示范性实施例的表面处理剂和根据现有技术的表面处理剂的耐磨性能的测量结果的图；图4是示意性地 示出涡旋压缩机的内部结构的剖视图，该涡旋压缩机应用了根据本专利技术的表面处理剂的一个示范性实施例；以及图5是示意性地示出涡旋压缩机的内部结构的剖视图，该涡旋压缩机应用了根据本专利技术的表面处理剂的另一个示范性实施例。【具体实施方式】现将参照附图，详细地给出示范性实施例的说明。当参照附图时，出于简述的目的，用相同的附图标记表示相同或等同的部件，并且将不再重复对该部件的描述。如上面所述，为了补偿现有PTFE材料的低机械性质，已尝试了通过加入诸如纳米金刚石等填充剂来使用PT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理剂，其包含：有机溶剂；分散在有机溶剂中的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末；以及与有机溶剂混合的聚四氟乙烯(PTFE)溶液，其中有机溶剂是基于酰胺的有机溶剂。

【技术特征摘要】
2012.09.24 KR 10-2012-01060821.一种表面处理剂,其包含: 有机溶剂； 分散在有机溶剂中的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末；以及 与有机溶剂混合的聚四氟乙烯(PTFE)溶液， 其中有机溶剂是基于酰胺的有机溶剂。2.根据权利要求1所述的表面处理剂，其中纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末混合使得它们的固体总重量相当于0.1-5%重量比的PTFE溶液。3.根据权利要求1所述的表面处理剂，其中纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末以4:6至6:4的重量比例混合。4.根据权利要求1所述的表面处理剂，其中基于酰胺的有机溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。5.一种用于生产表面处理剂的方法，所述方法包括: 第一步骤:将纳米金刚石粉末分散到溶剂中； 第二步骤:将碳纳米管粉末加入到纳米金刚石溶液中； 第四步骤:将纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末分散到引入分散剂的溶液中；以及 第五步骤:使其中分散有纳米金刚石和碳纳米管粉末的分散溶液与PTFE溶液混合。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法在第二步骤之后还包括第三步骤:将分散剂引入到含有加入的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末的溶液中。`7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述第一步骤包括: 将纳米金刚石粉末引入到极性溶剂中；以及 使用碾磨将纳米金刚石粉末分散到极性溶剂中。8.根据权利要求7所述的方法，其中相对于100%重量比的极性溶剂，引入0.1-5.0%重量比的纳米金刚石粉末。9.根据权利要求7所述的方法，其中当碾磨时将纳米金刚石粉末研磨至粒径在0.1-1mm的范围内。10.根据权利要求5或6所述的方法，其中在第三步骤中，相对于碳纳米管固体，引入1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴真成，裴哲稷，梁恩寿，李丙哲，任营均，任大淳，李承求，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，高丽大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：