研究金属抗磨减摩、磨损自修复的意义 :
摩擦磨损是广泛存在于自然界和工业社会中的一种普遍现象,在机械传动等大多数情况下,摩擦磨损会导致能量损耗,处理摩擦耗能有两种思路:其一是能量传递转化角度进行摩擦耗能的再利用;其二是从耗能源头减小摩擦,通过润滑技术以及磨损表面修复来减小摩擦。摩擦学研究者们一直在着力于探索摩擦的起源,通过这种探索寻找到实现更低摩擦状态的超润滑技术一直是摩擦学研究者的梦想。
机械设备的磨损、 腐蚀、 疲劳是材料失效的三种主要形式,其中磨损造成的经济损失尤为巨大,因此金属机械部件摩擦副的抗磨、减摩及修复技术是长期困扰机械领域的世界性难题,金属磨损自修复技术是以延长设备寿命周期设计和管理为指导,以优质、高效、节能、 节材、环保为目标,以先进技术和产业化生产为手段,对运行中机械设备实行修复及延寿系列的技术措施,是再制造工程领域最为关键的主要技术之一 ,也是摩擦学在工程应用的一个重要方向。
金魔金属抗磨、减摩及修复技术的发明是摩擦学的快速发展和工艺发展的实际需求,满足机械设备在运行中自修复 ,其修复层独有的超低摩擦系数,超高表面硬度,是装备设备运行中再制造技术是机械设备在工作状态下从旧态向新态转变,是机械设备自然老化的逆转过程 ,是改善材料摩擦性能,提高耐磨性,使用寿命和机械可靠性,减少维修时间,节省材料成本,减少能源消耗,是节能、 减排、降耗重要手段之一,具有很高社会效益和经济效益。
机械设备抗磨减摩、磨损快速自修复、节能增效技术
一、“金魔”牌金属抗磨自修复材料是什么?
『金魔ᴿKM』牌金属抗磨減摩、磨损自修复、节能增效技术(金属抗磨、减摩、低聚、高效修复材料),是一项世界领先,国内外唯一采用人工化学合成的羟基硅酸镁为主要成分,在摩擦副运动条件下形成金属陶瓷改性层的新型高科技产品。
该技术起源于20世纪后期,国外在一次偶然机会发现,是从多种天然矿石粉中提取出金属磨损自修复材料(主要成分是天然羟基硅酸镁及天然催化剂)。但提取工艺复杂,成份不稳定,生产成本高,价格贵等问题。因此,美国、俄罗斯、乌克兰、中国等有关专家都在寻求能用最基本的化学元素合成一种新的自修复材料,经过不断努力,首次研制成功。
“高新技术最明显的特点之一是具有魔术般功效”,该项技术能广泛应用于存在摩擦副磨损的物体部件中,是机械设备在运行中的再制造技术。使用简便,在短时间内产生魔力般自修复神奇功效,大幅度提高设备精度,延长设备的使用寿命和降低能耗,降低噪声并能使因磨损造成的渗漏油及时止漏(机械设备渗漏油是机械运行磨损难题之一),这是目前国内外市场上销售的各类油料添加剂及上述从多种矿石中提取的金属磨损自修复材料无法同时做到的。该技术材料是用化学合成法制备的以润滑油(脂)为载体,不与油品发生化学反应,不改变油的粘度和性能,使用中无毒副作用,对环境和人体无害,属于绿色环保产品。该技术功效表现在:
(1)、在设备不解体,正常工作状态中自动修复磨损面,可以自动调整修复层厚度,实现了“使用中的修养合一”理想目标,避免了停工损失,提高了设备的精度、寿命,显著降低维修成本。
(2)、该技术从根本上改变了传统的摩擦理念,大大降低摩擦系数,减少振动和噪音,大量节约人力、物力和资源,节能效果显著,延长润滑油使用期 1~2倍以上。能使老设备焕发青春,新设备精度、噪音等技术指标提高了一个档次。
(3)、在动力设备上使用该技术,除使摩擦副在延长使用寿命外,同时能达到强化密封,改善燃烧性能,减少废气的排放,增强动力、节约能源和保护环境的功效。
“金魔”牌金属抗磨自修复技术是无机的能自动修复磨损部位,修复部位与原基体无明显界面,属于无膜技术,不会脱落。经有关权威机构检测认定,该技术材料摩擦系数降低(使用50CC坦克机油摩擦系数降低61%),修复快,使用后的基体表面硬度提高 2~3 倍,耐高温、耐腐蚀。
二、“金魔”牌金属抗磨自修复材料为什么会有如此功能?
该技术是采用化学合成微纳米级的超细粉体混合在润滑油(脂)中使用,通过清洗、吸附、渗透以及利用摩擦功、摩擦能产生的无数个闪温同时在催化剂和活化剂作用下,形成无数个微烧结,在金属摩擦表面很快形成一层金属陶瓷改性层的技术(磨损间隙较大的部位,摩擦功较强,微烧结的机会也较多),该材料有“智能”和自动修复功能,有自动找同心的能力,使磨损间隙得到补偿。由于陶瓷改性层硬且光滑,摩擦功、能极大降低,微烧结机会也极大减少,当微烧结量与磨损量相对平衡时,改性层修复就停止,机械设备各运转部件也随之调整到最佳配合间隙,最终达到机械设备在不解体动态中,完成金属磨损部位的自修复,并生成表面极硬,极光滑的金属陶瓷改性层,延长设备使用寿命。使用该材料后,能改善机械零件摩擦表面的物理、化学性能,改变摩擦表面、表层的晶格结构,使其更均质更稳定。能选择性的补偿磨损表面。使摩擦副的间隙最佳化,补偿的表面层与原始表面形成晶内结合,没有明显的分界面,不会起层或脱落。
从使用材料到形成改性层可分为三个阶段,
第一阶段超细研磨。任何光洁的表面都存在凸凹现象,在其凹境内充满着磨损产物及油和添加剂分解物,当机器运转时,两摩擦表面的凸凹体进行互相摩擦,对本品进行进一步研磨,使其充分细化并在高温作用下,发生物理和化学反映,在摩擦表面形成金属陶瓷晶体,生成耐磨改性层。
第二阶段为清理吸附,自修复材料有很强的吸附渗透性能,表面凹坑处存留的污染物被磷酸盐玻璃体清除,并由被研磨细化和烧结溶溶状的修复材料细粒填充。
第三阶段为表面修复阶段:由修复材料通过吸附渗透,利用摩擦功、能闪温在催化剂、活化剂的作用下,产生无数个微烧结,在金属摩擦表面很快形成金属陶瓷改性层,大量金属陶瓷晶体构成耐磨改性层,在表面磨损严重的孔洞较多的区域耐磨改性层较厚,最终实现了对零部件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙优化。