改變界面間極壓性能的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改變界面間極壓性能的方法及裝置，特別涉及一種適用于改變變 速箱、導(dǎo)軌的金屬界面極壓性能的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，各種各樣的機(jī)電系統(tǒng)逐步升級(jí)。W往在不同的機(jī)電系統(tǒng)中需要 加入不同抗極壓性能的潤(rùn)滑劑，從而在一個(gè)完整的體系內(nèi)同時(shí)存在多種潤(rùn)滑劑，例如僅汽 車中就存在發(fā)動(dòng)機(jī)油、車用齒輪油、剎車油、傳動(dòng)液和車用潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑劑的通用化是一個(gè) 本領(lǐng)域人員所感興趣的問(wèn)題。
[0003] 自二十世紀(jì)五十年代W來(lái)，人們針對(duì)電場(chǎng)與材料摩擦學(xué)行為之間的關(guān)系開(kāi)展了大 量研究，并試圖用外加電場(chǎng)來(lái)降低摩擦系數(shù)和改善表面摩擦磨損性能。作為一種典型的智 能材料，電流變液體在外加電場(chǎng)下，粘度、模量和屈服應(yīng)力等發(fā)生迅速變化，而當(dāng)電場(chǎng)取消 后，液體的性能又能恢復(fù)到常態(tài)。電流變液體的送一特性可W實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)與力矩之間的可控、 無(wú)級(jí)和可逆?zhèn)鬟f，特別適合于在禪合系統(tǒng)中的應(yīng)用，如減振器、離合器、制動(dòng)器和隔振器等， 因而顯示了廣闊的應(yīng)用前景。但目前的電流變液體是由高介電常數(shù)、低電導(dǎo)的易極化電介 質(zhì)顆粒分散于低介電常數(shù)的絕緣油中從而形成的懸浮體系，電流變液體主要是通過(guò)電場(chǎng)的 變化極化電介質(zhì)顆粒，從而改變液體的粘度，現(xiàn)有電流變液體的性能未達(dá)到實(shí)用化要求。電 流變液體除了粘度、模量和屈服應(yīng)力等隨外加電場(chǎng)發(fā)生迅速變化外，本身不具備抗極壓性 能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種改變界面間極壓性能的方法及裝置。
[0005] 本發(fā)明的改變界面間極壓性能的方法，是在含有潤(rùn)滑劑的兩界面間施加電場(chǎng)，所 述潤(rùn)滑劑中含有極性添加劑，所述極性添加劑在電場(chǎng)電壓變化時(shí)能夠改變潤(rùn)滑劑的極壓性 能。
[0006] 所述界面可W是導(dǎo)電材料，也可W是在界面上設(shè)置有電極的非導(dǎo)電材料，優(yōu)選導(dǎo) 電材料。
[0007] 所述界面可W為面接觸界面、線接觸界面和點(diǎn)接觸界面中的一種界面或幾種界面 的組合；所述面接觸界面包括兩個(gè)相互平行的平面；所述線接觸界面優(yōu)選導(dǎo)電圓柱體和平 面；所述點(diǎn)接觸界面優(yōu)選導(dǎo)電球體與平面。
[0008] 所述界面間的間距優(yōu)選0. 01 μ m~5η皿，最優(yōu)選0. 01 μ m~100 μ m。
[0009] 所述電場(chǎng)的電壓為0.1 mV~220V,優(yōu)選ImV~20V,最優(yōu)選lOmV~2V。
[0010] 所述電場(chǎng)優(yōu)選直流電場(chǎng)。
[0011] 所述潤(rùn)滑劑包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和/或潤(rùn)滑基礎(chǔ)脂、極性添加劑，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油可 W選用API I、II、III、IV、V類潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的一種或多種，優(yōu)選硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0. 03%、飽和姪質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于90%的礦物油和/或合成油；所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)脂可W選用皂基 脂和/或非皂基脂。
[0012] 所述極性添加劑優(yōu)選烷基礙酸金屬鹽、磯酸和/或亞磯酸的烷基醋、硫代磯酸醋、 磯酸醋胺鹽、硫代磯酸胺鹽、二烷基二硫代磯酸鹽、硫代帰姪、氯化石蠟、二烷基二硫代氨基 甲酸醋、油溶性有機(jī)鋼、脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪醜胺和油溶性納米金屬添加劑中的一 種或多種，更優(yōu)選烷基礙酸金屬鹽、磯酸和/或亞磯酸的烷基醋、硫代磯酸醋、磯酸醋胺鹽、 硫代磯酸胺鹽、二烷基二硫代磯酸鹽、硫代帰姪、油溶性有機(jī)鋼和油溶性納米金屬添加劑中 的一種或多種。
[0013] 所述極性添加劑的質(zhì)量占潤(rùn)滑劑總質(zhì)量的0. 01 %~50 %，優(yōu)選0. 1 %~30 %，最 優(yōu)選0. 1%~15%。
[0014] 所述烷基礙酸金屬鹽選自烷基礙酸的巧鹽、鋼鹽、頓鹽和鎮(zhèn)鹽中的一種或多種，優(yōu) 選C8~C24的礙酸巧、礙酸鋼、礙酸頓和礙酸鎮(zhèn)中的一種或多種，最優(yōu)選中、高堿值CIO~ C20的礙酸巧、礙酸鎮(zhèn)和礙酸鋼中的一種或多種。
[0015] 所述磯酸和/或亞磯酸的烷基醋中一個(gè)或多個(gè)烷基的碳原子數(shù)為C2~C12,具體 來(lái)說(shuō)，可W選用磯酸Η 了醋、亞磯酸二己醋、亞磯酸二了醋、亞磯酸二異了醋和亞磯酸二正 辛醋中的一種或多種。優(yōu)選的磯酸和/或亞磯酸的烷基醋中一個(gè)或多個(gè)烷基的碳原子數(shù)為 C2 ~C8。
[0016] 所述硫代磯酸醋選自硫代正磯酸醋和/或硫代亞磯酸醋，例如可W選用硫代磯酸 和/或硫代亞磯酸的烷基醋、芳基醋、烷基芳基醋、芳基烷基醋和酪醋中的一種或多種，其 中一個(gè)或多個(gè)烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基或酪中的碳原子數(shù)為C2~C12,具體來(lái)說(shuō)，可 W選用硫代磯酸Η甲酪醋、硫代磯酸Η苯醋、硫代磯酸Η 了醋、硫代亞磯酸二了醋和硫代亞 磯酸Η苯醋中的一種或多種。所述硫代磯酸醋優(yōu)選硫代磯酸和/或硫代亞磯酸的烷基醋、 芳基醋和酪醋中的一種或多種，其中一個(gè)或多個(gè)烷基、芳基、或酪中的碳原子數(shù)為C2~C8。
[0017] 所述磯酸醋胺鹽選自磯酸醋的脂肪胺鹽，可W選用磯酸醋的C3~C24脂肪伯、仲、 叔胺鹽，優(yōu)選磯酸醋的C4~C22脂肪胺鹽，最優(yōu)選磯酸醋的C8~C18脂肪胺鹽。
[0018] 所述硫代磯酸胺鹽選自硫代磯酸的脂肪胺鹽，可W選用硫代磯酸的C3~C24的脂 肪伯、仲、叔胺鹽、醇胺鹽，所述醇胺優(yōu)選Η己醇胺、二己醇胺、單己醇胺、二異丙醇胺、單異 丙醇胺、氨基丙醇、苯丙胺醇和亮胺醇中的一種或多種。所述硫代磯酸胺鹽優(yōu)選硫代磯酸的 C4~C22脂肪胺鹽，最優(yōu)選硫代磯酸的C8~C18脂肪胺鹽。
[0019] 所述二烷基二硫代磯酸鋒中的烷基為C1~C12烷基，優(yōu)選C2~C8烷基，最優(yōu)選 C4~C6烷基。所述二烷基二硫代磯酸鋒可W選用硫磯了辛伯烷基鋒鹽、硫磯雙辛伯烷基鋒 鹽、硫磯辛伯烷基辛仲烷基鋒鹽，其商品牌號(hào)為Τ202、Τ203、Τ204。
[0020] 所述硫代帰姪為硫化C3~C12帰，優(yōu)選硫化C3~C8帰，最優(yōu)選硫化異了帰，其商 品牌號(hào)為Τ321。
[0021] 所述二烷基二硫代氨基甲酸醋中的烷基為C2~C12烷基，優(yōu)選C2~C8烷基，可 W是己基、正丙基、異丙基、正了基、異了基、仲了基、正戊基、異戊基、正己基、異己基、正辛 基和2-己基己基中的一種或多種。
[0022] 所述油溶性有機(jī)鋼選自二烷基二硫代磯酸鋼、二烷基二硫代磯酸氧鋼、二烷基二 硫代氨基甲酸鋼、黃原酸鋼、硫代黃原酸鋼、Η核鋼硫絡(luò)合物、鋼胺絡(luò)合物和鋼酸醋中的一 種或多種，所述油溶性有機(jī)鋼包含足夠碳數(shù)的姪基W使有機(jī)鋼可溶于或分散于潤(rùn)滑基礎(chǔ)油 和/或潤(rùn)滑基礎(chǔ)脂中，所述姪基的碳數(shù)在2-60之間，優(yōu)選10-50之間。所述油溶性有機(jī)鋼 可W選用美國(guó)Vanderbilt公司生產(chǎn)的MolyVan L822、L855,日本旭電化公司生產(chǎn)的515、 525、710 等。
[0023] 所述脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、脂肪醜胺的烷基為C4~C22烷基，優(yōu)選C8~C20焼 基，最優(yōu)選CIO~C18烷基。
[0024] 所述油溶性金屬納米添加劑為銅、鐵、鉆、媒、館、鋼、錫、錬和稀±金屬中的單一油 溶性納米金屬添加劑或幾種金屬混合的油溶性納米合金添加劑，優(yōu)選油溶性納米銅、鐵、 鉆、媒、鋼和稀±金屬中的一種或幾種或送些金屬的油溶性納米合金。油溶性金屬納米添加 劑的粒徑分布在1~500皿之間，優(yōu)選10~350皿之間，最優(yōu)選20~150皿。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種改變界面間極壓性能的裝置。
[0026] 本發(fā)明裝置包括電源和與電源相連的兩個(gè)界面，兩界面間含有潤(rùn)滑劑，所述潤(rùn)滑 劑中含有極性添加劑，所述極性添加劑在電場(chǎng)電壓變化時(shí)能夠改變潤(rùn)滑劑的極壓性能。
[0027] 所述界面可W是導(dǎo)電材料，也可W是在界面上設(shè)置有電極的非導(dǎo)電材料，優(yōu)選導(dǎo) 電材料。
[0028] 所述界面可W為面接觸界面、線接觸界面和點(diǎn)接觸界面中的一種界面或幾種界面 的組合；所述面接觸界面包括兩個(gè)相互平行的平面；所述線接觸界面優(yōu)選導(dǎo)電圓柱體和平 面；所述點(diǎn)接觸界面優(yōu)選導(dǎo)電球體與平面。
[0029] 所述界面間的間距優(yōu)選0. 01 μ m~5n皿，最優(yōu)選0. 01 μ m~100 μ m。
[0030] 所述電場(chǎng)的電壓為0.1 mV~220V，優(yōu)選ImV~20V，最優(yōu)選lOmV~2V。
[0031] 所述電場(chǎng)優(yōu)選直流電場(chǎng)。
[0032] 所述潤(rùn)滑劑及極性添加劑同前面敘述的潤(rùn)滑劑和極性添加劑。
[0033] 本發(fā)明裝置中優(yōu)選加入調(diào)壓部件和/或恒壓部件，可W調(diào)節(jié)和/或穩(wěn)定電場(chǎng)的電 壓。
[0034] 本發(fā)明方法及裝置可W改變界面間的極壓性能，比如提高或降低極壓性能，提高 設(shè)備的可靠性，滿足設(shè)備在不同工況條件下的潤(rùn)滑性能需求。
【附圖說(shuō)明】：
[0035] 圖1為改變界面間極壓性能的裝置示意圖。
[0036] 圖2為優(yōu)選的改變界面間極壓性能的裝置圖。
[0037] 圖3為優(yōu)選的改變界面間極壓性能的裝置圖。
[003引圖4為優(yōu)選的改變界面間極壓性能的裝置圖。
[0039] 圖5為優(yōu)選的改變界面間極壓性能的裝置圖。
[0040] 圖6為優(yōu)選的改變界面間極壓性能的裝置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。
[0042] 所用添加劑、基礎(chǔ)油及其來(lái)源如下：
[0043] T202, 了辛基二硫代磯酸鋒，無(wú)錫南方石油添加劑有限公司
[0044] T203,雙辛基二硫代磯酸鋒，