氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑的制作方法

本发明属于机械润滑领域，涉及氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑。

背景技术：

1、随着对工程耐磨构件表面摩擦学性能的要求越来越高，国内外学者进行了大量研究，采用各种技术减小和控制表面的摩擦与磨损，以提高工件使用寿命。其中激光织构化可以有效改善工件的表面润滑状态，增加其抗摩减磨特性，之后在织构内部填充固体润滑剂，以实现自润滑；在工件运行的过程中润滑膜具有优秀的连续性，工件表面的耐磨及润滑性能得到了极大的提高。

2、聚乙二醇是一种水溶性好、与多种有机组分具有良好互溶性的高分子。具有优异的润滑性、保湿性、分散性、黏性，可作为抗静电剂和软化剂等，聚乙二醇的独特特性解决了氧化石墨烯之间强范德华力引起的堆积现象，使聚乙二醇粘附在氧化石墨烯表面产生良好的润滑效果。

3、水膜激光技术介绍：传统空气中激光加工的表面在激光烧蚀后表面会堆起熔渣，需要进行抛光处理。本发明采用独有水膜技术，在水膜覆盖下进行激光处理，制备的表面光洁，不需要进行抛光处理，节约人工成本。此外，水膜工艺所需要的功率也大幅度减小，符合国家倡导的环保节能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，研究采用激光对于高力铜合金的表面进行加工处理，之后填充固体润滑材料，解决了高力铜合金表面磨损率的降低效果较差的问题。

2、本发明氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，对固体润滑轴承的表面进行特殊独特的制备(激光水膜织构化处理)，之后以氧化石墨烯与聚乙二醇复合材料制备的固体润滑剂填充到织构化表面。在不影响轴承整体性前提下，极大改善固体润滑轴承润滑膜持续性差的问题，可以为表面储备可直接使用的润滑剂，有效解决一般铜基镶嵌型固体润滑轴承固态润滑剂持续补给能力差，在固态润滑剂未完全消耗的情况下就存在润滑效果呈递减状态的情况的问题。

技术特征：

1.氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，包括以下步骤：对高力铜合金表面进行抛光，抛光高力铜合金表面铺一层水膜，用激光对高力铜合金表面进行织构化；将氧化石墨烯溶液(0.8wt％)加入不同分子量的聚乙二醇中，加热后充分搅拌混合，得到混合溶液；将氧化石墨烯/聚乙二醇混合溶液滴至高力铜合金织构化表面，梯度升温加热，冷却后得到成品。

2.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，不同分子量的聚乙二醇为分子量200-20000中的一种或者几种混合。

3.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，激光加工表面织构时，工件表面的水膜厚度为3-10mm。

4.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，激光织构化处理高力铜合金表面时，圆形织构的直径约为100-500微米，深度50-200微米，织构面积密度10-50％。

5.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，氧化石墨烯溶液与聚乙二醇的质量比为1：0.075-2。

6.根据权利要求1所述氧化石墨烯复合材料在水膜激光织构化表面的润滑，其特征在于，混合溶液进行梯度升温时，室温升温至60-120℃，保温1-2h，之后再升温至180-220℃，保温1-2h。

技术总结
本发明公开了氧化石墨烯复合材料在高力铜合金织构化表面的润滑，包括：对高力铜合金表面进行抛光，抛光高力铜合金表面铺一层水膜，用激光对高力铜合金表面进行织构化；将氧化石墨烯溶液加入不同分子量的聚乙二醇中，加热后充分搅拌混合，得到混合溶液；将氧化石墨烯/聚乙二醇混合溶液滴至高力铜合金织构化表面，梯度升温加热，冷却后得到成品。经过技术处理后的高力铜合金自润滑轴承的耐磨性以及润滑性能得到了极大的提高。同时，将纳米材料与高分子材料之间的结合是突破传统润滑技术的一种创举。

技术研发人员：戴星月,苏晓磊,王哲,陆海林,杜斌,李铖智
受保护的技术使用者：华亿轴承科技（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7