专利名称：防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金及其方法
技术领域：
本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及的是一种防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金及其方法。
背景技术：
石墨是传统的固体润滑材料，由于其特殊的层状晶体结构决定了石墨材料具有良好的润滑性能。早在50年代，许多石墨润滑产品就已相继被开发出来，如德国制造的世界著名的莱卡照相机中就使用了石墨粉作为机械部件的润滑材料。60年代我国也生产出了青铜含油石墨轴承，近年来国内“驰凯牌”节能减摩王添加剂以及“墨德隆”系列润滑油也纷纷问世。许多研究与实践表明，石墨运用于润滑油具有巨大经济效益而且具有许多自身的 优点。常规石墨的粒度为微米级，其由于密度与润滑油相差较大，易于沉降。亚微米级石墨在润滑油中的分散行为虽可以改善，但稳定性还是满足不了实际需求。因此，如何提高石墨粒子在润滑油中的稳定性和分散性具有实际应用价值。传统改善石墨添加剂在润滑油中的分散性能的方法主要是在润滑油的基础油中直接添加各种表面改性剂(分散剂)如十二烷基苯磺酸钠、油酸、十六烷基三甲基溴化铵、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween-80)、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span-80)、二烷基二硫代磷酸等，或是采用表面活性剂对石墨进行表面改性，如硝酸、甲酸等。在润滑油的基础油中直接添加各种表面改性剂(分散剂)或是对石墨进行表面改性，成本高，生产工艺复杂，污染环境，并且影响润滑油的品质，最主要的是对石墨分散稳定性的改善作用有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金及其方法。本发明的技术方案如下一种防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金，合金质量百分比组成如下Cu20% -85%, Znl0-60%, Nil% -20%, Mnl % -10%, CeO. 01% -5%, 00. 01% -2%,PtO. 01% -O. 5%,MgO. 01% -l%,Si0.01% -0. 05% ;利用熔炼法熔炼而成，经过加工得到10目-100目的合金颗粒。所述的特种合金处理石墨添加剂的方法，将合金颗粒与石墨按照I : 2-10的重量比例加入去离子水中，搅拌均匀，静置2-10小时，过滤出石墨，然后将石墨在100°C -120°C温度下真空干燥8-12小时即可。本发明利用特种合金的电化学作用，使得石墨添加剂经过该合金简单的处理之后，在石墨上引入多个官能团，改变石墨添加剂的极性，使石墨添加剂在润滑油中保持长期稳定的分散，而不会团聚沉淀，从而发挥石墨润滑油的优异特性。本发明提供的特种合金处理润滑油石墨添加剂的工艺简单易行，成本低廉，可保证微纳米石墨颗粒在润滑油中长期稳定存在，不发生团聚沉淀。
图I为所用石墨粉的扫描电镜照片(低倍)；图2为所用石墨粉的扫描电镜照片(高倍)；图3为经过处理的石墨粉的扫描电镜照片(低倍)图4为经过处理的石墨粉的扫描电镜照片(高倍)；图5为石墨样品处理前后的红外光谱(IR)分析对比；1#_原始石墨；2#_石墨经特种合金处理后；
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。I、本发明涉及的合金组成为铜Cu、锌Zn、镍Ni、锰Mn、铈Ce、氧O、钼Pt、镁Mg、硅Si九种元素，各组成的质量百分比分别为Cu20% -85%, Znl0-60%, Nil% -20%,Mnl % -10 CeO. 01 % -5 00. 01 % -2 PtO. 01 % -O. 5 MgO. 01 % -ISiO. 01% -O. 05%。该合金利用熔炼法熔炼而成，通过磨削或车削成10目-100目的颗粒；或采用雾化法得到10目-100目的合金颗粒。熔炼过程如下将上述原料按照配比混合均匀，加入预热好的坩埚中，利用63% (质量百分比)硼砂及37% (质量百分比)二氧化硅混合物为覆盖剂，在1050°C -1250°C熔炼30min-60min分钟，充分搅拌成均匀熔体；当温度降至900°C -1000°C，出炉除渣成型即可。2、利用该合金颗粒处理微米级(或亚微米，如图I至图4)石墨将一定量(每升去离子水加入10g-50g)的合金颗粒、石墨(每升去离子水加入20-100g)加入去离子水中，搅拌均匀，静置2-10小时，过滤出石墨，然后将石墨在100°C _120°C温度下真空干燥8-12小时待用。使用过的合金颗粒可以反复使用。具体机理铜合金通过电化学催化作用可以使石墨表面引进其他的极性官能团，如C-O键、O-H键，从而改变石墨的官能团结构，使石墨均匀分散在润滑油中，见附图5，石墨样品处理前后的红外光谱(IR)分析对比，发现经过处理的石墨在lOOOcnT1 1500CHT1段出现两个明显峰，峰值分别为1175CHT1和1325CHT1，根据标准图谱可知在1175CHT1处为C-O键，表明石墨经过该处理出现了少量的氧化；在1325CHT1处为_013，在700CHT1左右的是集团包，包括O-H和C-H等键，表明在石墨上引入了新的官能团。3、将上述处理过的石墨按照比例加入润滑油基础油中，搅拌均匀，即可配置成长期稳定的石墨润滑油。例如，在IOOml润滑油基础油中，石墨加入量均为O. 2% (质量分数)，经90天静置后，未经合金处理的润滑油样品1#中的石墨沉积量几乎为经过的处理的样品2#的2倍。在通常的石墨润滑油配方情况下，石墨添加量比实验中石墨的添加量小很多，因此石墨经过合金处理的情况下几乎不会发生团聚沉淀。表I特种合金处理后石墨在润滑油中的离心沉降结果
权利要求
1.一种防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金，其特征在于，合金质量百分比组成如下Cu20 % -85 Znl0-60 Nil % -20%, Mnl % -10%, CeO. 01 % -500.01% -2%,PtO. 01% -0. 5%,MgO. 01% -l%,SiO. 01% -0. 05% ;利用熔炼法熔炼而成，经过加工得到10目-100目的合金颗粒。
2.根据权利要求I所述的特种合金处理石墨添加剂的方法，其特征在于，将合金颗粒与石墨按照I : 2-10的重量比例加入去离子水中，搅拌均匀，静置2-10小时，过滤出石墨，然后将石墨在100°C _120°C温度下真空干燥8-12小时即可。
全文摘要
本发明公开了一种防止润滑油中石墨添加剂团聚和沉淀的特种合金及其处理石墨的方法，合金质量百分比组成如下Cu20％-85％、Zn10-60％、Ni1％-20％、Mn1％-10％、Ce0.01％-5％、O0.01％-2％、Pt0.01％-0.5％、Mg0.01％-1％、Si0.01％-0.05％；利用熔炼法熔炼而成，经过加工得到10目-100目的合金颗粒。本发明提供的特种合金处理润滑油石墨添加剂的工艺简单易行，成本低廉，可保证微纳米石墨颗粒在润滑油中长期稳定存在，不发生团聚沉淀。
文档编号C22C18/00GK102965176SQ20121048015
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者熊伟, 徐英, 郭瑾, 王晓琼, 于思荣 申请人:中国石油大学(华东)