[01180317]高温极端接触条件下新型自适应润滑剂的研发

所属行业领域 摩擦润滑、轧制、机械制造工艺及设备 成果简介 在金属热加工等生产过程中,高温、高压、高速并存的动态过程使得摩擦润滑过程难以跟踪与重复,因而也难以开发有效的高温润滑剂。目前,针对在高温重载条件下润滑机理的研究仍然以油水混合物为主要研究对象,常见的有以矿物油、植物油、动物油以及化学合成油为基体的润滑油形式。本成果结合无机化学、摩擦学、材料学及摩擦化学领域的综合研究,研发出新型自适应无机聚合物类润滑剂,解决了传统高温极端条件下油水混合物类润滑剂的高温粘度缺失及燃烧问题,同时在高温条件下对摩擦界面的接触条件具有润滑自适应性,形成具备不同润滑功能的多层润滑膜结构,从而实现降低摩擦,减少磨损、提高润滑膜承载能力及抑制二次氧化。 应用介绍 所处研发阶段：试验应用阶段。 应用领域和范围：该科技成果主要作为高温金属加工如热轧、热锻、管材热拉拔等过程的润滑剂。 应用情况：目前针对此产品在金属热加工如热轧条件下的试验应用已取得实质性成果,与干摩擦相比轧制过程摩擦降低40%,磨损量同比降低20%,氧化程度明显降低且可有效改善接触表面质量。在实际金属热加工生产中,该类润滑剂可有效降低高温摩擦过程中所产生的工具工件损耗及能耗,具有良好的产业化推广应用前景。 技术优势 技术创新点：在高温重载条件下,润滑油的主要润滑机理为燃烧残余物润滑,极温气化润滑及液态流体润滑。不同成分的润滑剂进入接触界面后,吸附并累积在微凸体之间,在摩擦过程中改善接触体条件,降低摩擦磨损。而高温极端条件下,随着温度的增加润滑剂的粘度随之降低,热塑性动态过程及热传导等均会对润滑剂的有效润滑行为产生影响。研究结果表明绝大多数润滑油在40-100 ℃条件下粘度急剧下降且下降程度不同,有的润滑油甚至会完全燃烧,导致油膜破坏乃至润滑失效。而固体润滑剂如氧化物粉末等在使用过程中由于难以清理并导致污染而使其使用范围有所局限。该成果所研发的润滑剂在高温重载条件下可形成熔体状态,在高温与摩擦作用下润滑膜不但可以吸收金属氧化物颗粒,有效的改善原有润滑膜的性质,还能与物理吸附润滑膜配合形成层状润滑膜结构,从而进一步提升润滑膜的自适应性。同时,摩擦诱导膜具有良好的热稳定性及其物理化学吸附特性,可以克服严苛使用条件下常规润滑剂自身的不确定性,从而攻克高温润滑剂的技术壁垒,进而显著提升实际润滑效果。 主要技术指标：同等条件下,使用本润滑剂后金属热加工过程工具磨损量降低20%以上。 自我评价及效益分析 该润滑剂可扩展常规热加工润滑剂的范畴,且生产成本低,应用方便,无明显环境污染效应,可在现有金属成形设备上直接使用而无需设备改造。润滑剂可在高温下稳定使用,且具有自适应的润滑效果,可有效减低摩擦、磨损及氧化,同时改善接触表面质量。金属热加工过程中工具磨损是企业生产成本的主要组成部分,而此润滑剂研发成本适中,无需巨大投资规模且在金属热加工过程中可显著减低工具磨损量进而减低生产成本,产生可观的经济效益。此成果可进一步深入研究并开展广泛的试验验证,从而完善此类润滑剂的研发及工业应用。因此,针对此类润滑剂的研发与润滑机理的探索具有广泛的市场需求及产业化推广应用前景。 合作方式 技术转让/技术入股/合作开发/其他 联系方式 联系人：曹建国 孔宁 联系电话：010-62334709,18510239149 传真：010-62329145 电子邮箱：geocao@ustb.edu.cn