复合液压油及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压系统技术领域，具体地，涉及复合液压油及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]摩擦副是液压泵等工业仪器设备中关键组件，当前的液压泵正向着高速化、高压化和长寿命方向发展。然而，高压高速化势必带来交变载荷，高频冲击以及系统温升等问题的加剧使摩擦副界面润滑摩擦行为更为复杂，导致液压泵在使用中常发生过早磨损破坏。所以长期以来摩擦副的过早磨损问题一直是液压泵等工业仪器设备生产行业扼要解决的冋题。
[0003]目前，液压泵摩擦副主要由轴承钢与铜合金面面配合，因高压高速工况下易发生油膜破裂，使得金属直接接触并产生大量的热，进而产生金属咬合形成粘着磨损。到目前为止，科技人员主要围绕摩擦副的表面处理技术，特别是表面镀银和渗氮处理来降低磨损。虽然涂层自润滑银膜能够促进润滑降低粘着磨损，但是其服役寿命有限返修率高。同时，硬质磨肩颗粒一方面恶化摩擦副表面另一方面严重影响着液压油管路流通和密封系统。
[0004]因此，迫切需要提出一种能够使摩擦副在高压高速及高温复杂工况下减少磨损提高寿命的产品和方法
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以有效地降低摩擦副磨损，尤其是在高温和不同载荷工况下可以保持优良的减磨效果和耐磨稳定性的复合液压油。
[0006]需要说明的是，本发明是基于发明人的下列工作而完成的:
[0007]发明人未采用目前常规的通过改善摩擦副的表面处理技术降低磨损，而是通过结合液压泵中摩擦副材料使用的特点，对现有的市售的基础液压油进行改良。发明人发现，层状结构的二硫化钼外侧由硫原子均匀排布，在摩擦过程中一方面纳米颗粒通过范德华作用与摩擦副界面形成物理吸附；另一方面由于摩擦副属铁基和铜锌基材料，硫原子能够与摩擦副的界面发生化学反应生成Fe-S、Zn-S和Cu-S等化学键以促进界面化学吸附并抑制摩擦副的氧化，从而使得自润滑颗粒成膜更加稳定均匀，达到降低摩擦副的烧结磨损作用。从而，发明人将二硫化钼纳米颗粒加入市售的基础液压油获得复合液压油，该复合液压油能够起到良好的抗磨作用。此外，摩擦升温是液压油工作时不可避免的不利因素，因为油粘度随油温升高急剧下降阻碍其成膜承压作用并导致摩擦磨损进一步恶化，然而，发明人进一步发现，在一定温度范围内(150°C以下)，二硫化钼纳米颗粒促进润滑作用随温升而提高:油温升高可提高二硫化钼纳米颗粒化学活性并利于在摩擦表面形成转移膜进而促进润滑降低摩擦温升，即达到二硫化钼纳米颗粒促进润滑的负反馈作用。因此，采用本发明的复合液压油可以从物理性质和化学性质两方面促进摩擦副的润滑减磨，而且将摩擦件工作状态下温度升高加速磨损的不良影响转化为对摩擦件润滑减磨的促进作用，从而，本发明的复合液压油在高温和不同载荷工况下的减磨效果和耐磨稳定性更佳。
[0008]因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种复合液压油。根据本发明的实施例，该复合液压油包括:二硫化钼纳米颗粒和基础液压油。其中，所述基础液压油为目前市售的常用无特殊添加物的普通液压油。
[0009]发明人惊奇的发现，该复合液压油可以有效地降低摩擦副的磨损，尤其适合在高温和不同载荷工况下使用，其减磨效果和耐磨稳定性更佳。根据本发明的实施例，应用本发明的复合液压油，摩擦副的摩擦系数低于普通基础液压油的1/6，磨损性能较普通基础液压油提高了 7倍。
[0010]另外，根据本发明上述实施例的复合液压油，还可以具有如下附加的技术特征:
[0011]根据本发明的实施例，所述复合液压油进一步包括:司盘-80。由此，二硫化钼纳米颗粒在摩擦接触区能更均匀地分散。
[0012]根据本发明的实施例，所述二硫化钼纳米颗粒的质量浓度为0.5?1%。由此，复合液压油的润滑减磨效果好，如果二硫化钼纳米颗粒浓度低于0.5%，则二硫化钼纳米颗粒的浓度过低，无法有效地与摩擦副界面作用和在表面形成稳定转移膜，降低摩擦系数，而二硫化钼纳米颗粒浓度高于I %，则二硫化钼纳米颗粒的浓度过高，在摩擦副界面容易发生团聚以致不易进入摩擦接触区，复合液压油的润滑减磨效果下降。
[0013]根据本发明的实施例，所述司盘-80与所述二硫化钼纳米颗粒的质量浓度比为1:1o由此，二硫化钼纳米颗粒在摩擦接触区的分散效果更佳。
[0014]根据本发明的实施例，所述二硫化钼纳米颗粒的粒径不大于lOOnm，优选地，所述二硫化钼纳米颗粒的粒径不大于50nm。由此，复合液压油的润滑减磨效果更佳。根据本发明的又一方面，本发明提供了一种制备前述的复合液压油的方法。该方法包括:向基础液压油中加入二硫化钼纳米颗粒，以便得到第一混合物；和将所述第一混合物进行磁力搅拌和超声处理，以便获得所述复合液压油。
[0015]发明人惊奇的发现，采用本发明的方法制备的复合液压油，可以有效地降低摩擦副的磨损，尤其适合在高温和不同载荷工况下使用，其减磨效果和耐磨稳定性更佳。根据本发明的实施例，应用本发明的复合液压油，摩擦副的摩擦系数低于普通基础液压油的1/6，耐磨损性能较普通基础液压油提高了 7倍。
[0016]根据本发明的实施例，该方法进一步包括:向所述第一混合物中加入司盘-80。由此，二硫化钼纳米颗粒在摩擦接触区能更均匀地分散。根据本发明的实施例，所述二硫化钼纳米颗粒的质量浓度在0.5?I %。由此，复合液压油的润滑减磨效果好，如果二硫化钼纳米颗粒浓度低于0.5%，则二硫化钼纳米颗粒的浓度过低，无法有效地与摩擦副界面作用和在表面形成稳定转移膜，降低摩擦系数，而二硫化钼纳米颗粒浓度高于I %，则二硫化钼纳米颗粒的浓度过高，在摩擦副界面容易发生团聚以致不易进入摩擦接触区，复合液压油的润滑减磨效果下降。
[0017]根据本发明的实施例，所述司盘-80与所述二硫化钼纳米颗粒的质量浓度比为1:1o由此，二硫化钼纳米颗粒在摩擦接触区的分散效果更佳。
[0018]根据本发明的实施例，所述二硫化钼纳米颗粒的粒径小于lOOnm，优选地，所述二硫化钼纳米颗粒的粒径小于50nm。由此，复合液压油的润滑减磨效果更佳。
[0019]根据本发明的实施例，将所述第一混合物磁力搅拌0.5-2小时后，在水浴中超声处理0.25-1小时，以便获得所述复合液压油。由此，二硫化钼纳米颗粒在复合液压油中的分散效果好，从而促进复合液压油的润滑效果。
[0020]根据本发明的另一方面，本发明提供了一种促进摩擦副润滑减磨的方法。根据本发明的实施例，所述摩擦副包括:上摩擦件和下摩擦件，在所述上摩擦件和所述下摩擦件之间施加前述的复合液压油。
[0021]发明人惊奇的发现，采用本发明的复合液压油进行摩擦副的润滑减磨，可以有效地降低摩擦副的磨损，尤其适合在高温和不同载荷工况下使用，其减磨效果和耐磨稳定性更佳。根据本发明的实施例，应用本发明的复合液压油，摩擦副的摩擦系数低于普通基础液压油的1/6，耐磨损性能较普通基础液压油提高了 7倍。
[0022]根据本发明的实施例，所述摩擦副来源于液压泵。由此，液压泵在工作状态下其出口和入口液压油的温度(通常70-100摄氏度)，与本发明的复合液压油在高温条件(75-125摄氏度)条件下，摩擦系数显著下降的性质相结合，促进将摩擦副温度升高加速磨损的不良影响转化为增强对摩擦件润滑减磨的作用，从而，复合液压油的减磨效果和耐磨稳定性更佳。
[0023]根据本发明的实施例，所述摩擦副的材料选自轴承钢、渗氮钢、铜锌合金、黄铜合金和锡青铜合金的至少之一。由此，本发明的复合液压油中的硫原子更易于与摩擦副的界面发生化学反应，生成Fe-S、Zn-S和Cu-S等化学键，以促进界面化学吸附并抑制摩擦副的氧化，从而使得自润滑颗粒成膜更加稳定均匀，达到降低摩擦副的烧结磨损作用。
[0024]本发明的附加方面和优点将在下面的