專利名稱：西佛堿類(基)化合物改性摩擦學(xué)材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩擦學(xué)材料，特別涉及西佛堿(Schiff base)類(基)化合物改性摩擦學(xué)材料。
背景技術(shù)：
同時(shí)承擔(dān)滑動(dòng)支承和密封雙重功能的滑動(dòng)軸承，是一類重要而特殊的機(jī)器零件，它與軸頸表面構(gòu)成摩擦副，在配合間隙非常小(保證達(dá)到密封的要求)的條件下，發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在起到密封作用的同時(shí)，還起到滑動(dòng)支承的作用。這類特殊滑動(dòng)軸承的制造材料，必須要具有極優(yōu)異的減摩耐磨性能，現(xiàn)有的滑動(dòng)軸承材料無(wú)法滿足要求。
液體摩擦學(xué)材料即潤(rùn)滑介質(zhì)是機(jī)械運(yùn)行和維護(hù)中不可缺少的組成部分。在使用過(guò)程中，潤(rùn)滑介質(zhì)通過(guò)形成潤(rùn)滑“膜層”的方式，將機(jī)械設(shè)備摩擦部件的兩金屬表面相互隔開(kāi)，避免金屬材料的直接接觸，發(fā)揮降低機(jī)器摩擦阻力和減小部件磨損的作用。但隨著現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的載荷、速度、溫度等工作參數(shù)的日益提高，潤(rùn)滑介質(zhì)中的原有的減摩劑和抗磨劑已不能完全滿足其減摩抗磨性能要求。
發(fā)明的目的本發(fā)明的目的在于提出一種新型的高分子選擇性轉(zhuǎn)移型摩擦學(xué)材料。
這種固體摩擦學(xué)材料，滿足滑動(dòng)支承和密封的雙重要求，適用于海水和油的腐蝕環(huán)境?？蓪?shí)現(xiàn)密封摩擦副的密封，保證密封摩擦副在選擇性轉(zhuǎn)移狀態(tài)下的摩擦，達(dá)到零磨損，并可克服表面精密配合密封方法帶來(lái)的一系列缺點(diǎn)，在選擇性轉(zhuǎn)移的同時(shí)可吸收塑性表面層變形，減少疲勞破壞，還可實(shí)現(xiàn)極小的摩擦，其滑動(dòng)摩擦系數(shù)接近于滾動(dòng)摩擦系數(shù)。
這種液體摩擦學(xué)材料，使被潤(rùn)滑的金屬摩擦副能在選擇性轉(zhuǎn)移的狀態(tài)下工作，以達(dá)到大幅提高減摩耐磨性能的目的。同時(shí)抑制潤(rùn)滑油中的微生物的生長(zhǎng)，防止?jié)櫥橘|(zhì)的氧化改性。

發(fā)明內(nèi)容
與特點(diǎn)本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的將一系列西佛堿(Schiff base)和(或)西佛堿(Schiff base)銅絡(luò)合物，作為改性劑添加于摩擦學(xué)材料中。這些摩擦學(xué)材料包括不同種類或型號(hào)的高分子聚合物固體材料和液體材料。西佛堿(Schiff base)銅絡(luò)合物是一種熱性能穩(wěn)定的化合物，大多數(shù)該類型化合物在200℃以上開(kāi)始分解，析出大量的銅離子。摩擦學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，用西佛堿(Schiff base)類(基)化合物填充改性高分子聚合物形成的固體摩擦學(xué)材料作為摩擦副零件或添加西佛堿(Schiff base)類(基)化合物的潤(rùn)滑介質(zhì)中形成的液體摩擦學(xué)材料用于金屬摩擦副的潤(rùn)滑時(shí)，西佛堿(Schiff base)銅絡(luò)合物會(huì)在摩擦熱作用下分解，發(fā)生摩擦化學(xué)及摩擦物理過(guò)程，析出大量銅離子，并在摩擦副新生表面的化學(xué)活性及電子作用下還原為微晶單質(zhì)并富集，其形狀多近似于球形，處于兩摩擦副之間的納米銅粒子在摩擦副間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)易滾動(dòng)，這樣在微觀尺度上，滑動(dòng)摩擦就變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而大幅度降低了摩擦系數(shù)，減少磨損。同時(shí)，因?yàn)殂~粒子的尺寸極小，比表面積很大，易于吸附在摩擦副表面的凹痕處，起到自修復(fù)作用，而減少摩擦。西佛堿(Schiff base)是一類含有C＝N鍵的有機(jī)物，它本身就是一類對(duì)銅和鋼有很好的防蝕功能的緩蝕劑。西佛堿(Schiffbase)在銅表面上形成取向性好，緊密排列的有序單分子自組裝膜，形成一層銅自修復(fù)膜。隨著組裝單分子膜的時(shí)間的增加，金屬表面膜覆蓋度和分子致密性也隨之增加，使得西佛堿(Schiff base)分子間作用力越來(lái)越大，分子間的緊密程度也越來(lái)越大，隨著組裝時(shí)間的增加，分子的致密性可增大到極大值。另一方面，材料的強(qiáng)度和硬度都隨著其晶粒尺寸的減少而提高。析出的銅粒子由于具有很小的晶粒結(jié)構(gòu)，其硬度較相應(yīng)的塊狀材料高。所以具有較高的承載能力。銅粒子的熔點(diǎn)較常規(guī)晶粒的低，且其表面上的原子具有很高的活性。在載荷和摩擦場(chǎng)作用下，銅粒子易與摩擦副反應(yīng)生成一層高硬度、低摩擦系數(shù)的反應(yīng)膜，具有極高的擴(kuò)散力和自擴(kuò)散力，易在金屬表面形成具有極壓抗磨性能的滲透層或擴(kuò)散層，從而提高潤(rùn)滑介質(zhì)的極壓性能。
權(quán)利要求
1.一種改性摩擦學(xué)材料，其特征在于添加了西佛堿(Schiff base)類(基)化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩擦學(xué)材料，其特征在于添加不同結(jié)構(gòu)特征的西佛堿(Schiff base)和(或)西佛堿(Schiff base)銅絡(luò)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種摩擦學(xué)材料，其特征在于采用不同種類或型號(hào)的高分子固體材料或液體材料。
全文摘要
提出的一種用西佛堿類(基)化合物改性摩擦學(xué)材料，具有顯著的減摩耐磨效果，改性的此類固體摩擦學(xué)材料配副的金屬對(duì)偶件或被此類液體摩擦學(xué)材料潤(rùn)滑的金屬摩擦副有磨損自修復(fù)作用，并能在摩擦表面自組裝成膜，達(dá)到金屬緩蝕的效果，還能在使用過(guò)程中抑制微生物的生長(zhǎng)，防止材料氧化變性。
文檔編號(hào)C08L79/02GK1569932SQ20041001314
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者高萬(wàn)振, 李健, 高新蕾 申請(qǐng)人:武漢材料保護(hù)研究所