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润滑油高效抗磨减摩环保型纳米复合添加剂

单位名称 中国人民解放军空军勤务学院 大赛年份 2021年
大赛届次 第16届 奖项 银奖
发明人姓名 胡建强 马军 杨士钊 谢凤 季峰 徐新 郭力
技术领域 材料,纳米
应用行业 油品添加剂、航空、航天固体润滑材料
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
纳米固体润滑材料具有高的热稳定性、机械稳定性以及良好的极压抗磨减摩性能,可以对摩擦表面进行修复和填补,广泛应用于油品添加剂、航空、航天固体润滑材料以及军事等高科技领域。在油品添加剂的应用中,由于纳米粒子在润滑油中存在着表面活性大、吸附作用强、具有强烈的不稳定性,极易出现软硬团聚现象,难以在基础油中稳定存在,极大的限制了其广泛应用。目前,通过在润滑油中添加一定的分散剂,使用机械分散、超声分散和高能处理等物理分散或使用表面物理修饰和表面化学修饰等化学分散都可以有效改变纳米粒子油溶性差、稳定性差的难题。这其中,合适的分散剂、分散方法与修饰工艺纳米微粒的结构、浓度都会影响润滑效果。本项目发明了一种环保型低硫、磷纳米抗磨减摩润滑油添加剂,即WS2和石墨烯润滑油添加剂,通过添加针对性极强的分散剂、修饰剂,加上合适的制作工艺,可以制成高效具有显著抗磨抗极压的润滑油添加剂,该纳米高效抗磨减摩润滑油添加剂可显著降低摩擦磨损和燃料消耗,改善发动机尾气排放,保护城市人居环境。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
基于开发低硫、磷抗磨减摩润滑油添加剂的经济性和环保性需求,本发明通过合成纳米WS2和石墨烯润滑油添加剂,改善其油溶性状态和分散结构,开发出了系列纳米高效抗磨减摩润滑油添加剂,经过实际运用发现合成的纳米高效抗磨减摩润滑油添加剂可有效地降低摩擦磨损,显著降低燃料消耗。本发明的创新点如下:1.合成并评价了纳米WS2和石墨烯润滑油添加剂。2.采用油酸和超声波分散相结合的方式有效提高了WS2纳米添加剂在润滑油中的分散稳定性。3.发现辛胺修饰的石墨烯添加剂减摩性能最佳,当其浓度为0.01wt%时,其平均摩擦系数降低了44.9%,对石墨烯添加剂的现场性能考核比较发现其节油率达到了4.1%(时速90km/h),换油周期>10000公里,具有可观的经济效益。4.石墨烯添加剂与金属摩擦副之间形成了Fe-N-C键,使石墨烯添加剂均匀地吸附在摩擦表面,同时解决了沉降和分散问题,充分发挥了石墨烯的纳米填隙作用和修补机制,显著降低了摩擦和磨损。
项目进展阶段 已实现技术转让
备注