研究金屬抗磨減摩、磨損自修復的意義 :
摩擦磨損是廣泛存在于自然界和工業社會中的一種普遍現象,在機械傳動等大多數情況下,摩擦磨損會導致能量損耗,處理摩擦耗能有兩種思路:其一是能量傳遞轉化角度進行摩擦耗能的再利用;其二是從耗能源頭減小摩擦,通過潤滑技術以及磨損表面修復來減小摩擦。摩擦學研究者們一直在著力于探索摩擦的起源,通過這種探索尋找到實現更低摩擦狀態的超潤滑技術一直是摩擦學研究者的夢想。
機械設備的磨損、 腐蝕、 疲勞是材料失效的三種主要形式,其中磨損造成的經濟損失尤為巨大,因此金屬機械部件摩擦副的抗磨、減摩及修復技術是長期困擾機械領域的世界性難題,金屬磨損自修復技術是以延長設備壽命周期設計和管理為指導,以優質、高效、節能、 節材、環保為目標,以先進技術和產業化生產為手段,對運行中機械設備實行修復及延壽系列的技術措施,是再制造工程領域最為關鍵的主要技術之一 ,也是摩擦學在工程應用的一個重要方向。
金魔金屬抗磨、減摩及修復技術的發明是摩擦學的快速發展和工藝發展的實際需求,滿足機械設備在運行中自修復 ,其修復層獨有的超低摩擦系數,超高表面硬度,是裝備設備運行中再制造技術是機械設備在工作狀態下從舊態向新態轉變,是機械設備自然老化的逆轉過程 ,是改善材料摩擦性能,提高耐磨性,使用壽命和機械可靠性,減少維修時間,節省材料成本,減少能源消耗,是節能、 減排、降耗重要手段之一,具有很高社會效益和經濟效益。
機械設備抗磨減摩、磨損快速自修復、節能增效技術
一、“金魔”牌金屬抗磨自修復材料是什么?
『金魔?KM』牌金屬抗磨減摩、磨損自修復、節能增效技術(金屬抗磨、減摩、低聚、高效修復材料),是一項世界領先,國內外唯一采用人工化學合成的羥基硅酸鎂為主要成分,在摩擦副運動條件下形成金屬陶瓷改性層的新型高科技產品。
該技術起源于20世紀后期,國外在一次偶然機會發現,是從多種天然礦石粉中提取出金屬磨損自修復材料(主要成分是天然羥基硅酸鎂及天然催化劑)。但提取工藝復雜,成份不穩定,生產成本高,價格貴等問題。因此,美國、俄羅斯、烏克蘭、中國等有關專家都在尋求能用最基本的化學元素合成一種新的自修復材料,經過不斷努力,首次研制成功。
“高新技術最明顯的特點之一是具有魔術般功效”,該項技術能廣泛應用于存在摩擦副磨損的物體部件中,是機械設備在運行中的再制造技術。使用簡便,在短時間內產生魔力般自修復神奇功效,大幅度提高設備精度,延長設備的使用壽命和降低能耗,降低噪聲并能使因磨損造成的滲漏油及時止漏(機械設備滲漏油是機械運行磨損難題之一),這是目前國內外市場上銷售的各類油料添加劑及上述從多種礦石中提取的金屬磨損自修復材料無法同時做到的。該技術材料是用化學合成法制備的以潤滑油(脂)為載體,不與油品發生化學反應,不改變油的粘度和性能,使用中無毒副作用,對環境和人體無害,屬于綠色環保產品。該技術功效表現在:
(1)、在設備不解體,正常工作狀態中自動修復磨損面,可以自動調整修復層厚度,實現了“使用中的修養合一”理想目標,避免了停工損失,提高了設備的精度、壽命,顯著降低維修成本。
(2)、該技術從根本上改變了傳統的摩擦理念,大大降低摩擦系數,減少振動和噪音,大量節約人力、物力和資源,節能效果顯著,延長潤滑油使用期 1~2倍以上。能使老設備煥發青春,新設備精度、噪音等技術指標提高了一個檔次。
(3)、在動力設備上使用該技術,除使摩擦副在延長使用壽命外,同時能達到強化密封,改善燃燒性能,減少廢氣的排放,增強動力、節約能源和保護環境的功效。
“金魔”牌金屬抗磨自修復技術是無機的能自動修復磨損部位,修復部位與原基體無明顯界面,屬于無膜技術,不會脫落。經有關權威機構檢測認定,該技術材料摩擦系數降低(使用50CC坦克機油摩擦系數降低61%),修復快,使用后的基體表面硬度提高 2~3 倍,耐高溫、耐腐蝕。
二、“金魔”牌金屬抗磨自修復材料為什么會有如此功能?
該技術是采用化學合成微納米級的超細粉體混合在潤滑油(脂)中使用,通過清洗、吸附、滲透以及利用摩擦功、摩擦能產生的無數個閃溫同時在催化劑和活化劑作用下,形成無數個微燒結,在金屬摩擦表面很快形成一層金屬陶瓷改性層的技術(磨損間隙較大的部位,摩擦功較強,微燒結的機會也較多),該材料有“智能”和自動修復功能,有自動找同心的能力,使磨損間隙得到補償。由于陶瓷改性層硬且光滑,摩擦功、能極大降低,微燒結機會也極大減少,當微燒結量與磨損量相對平衡時,改性層修復就停止,機械設備各運轉部件也隨之調整到最佳配合間隙,最終達到機械設備在不解體動態中,完成金屬磨損部位的自修復,并生成表面極硬,極光滑的金屬陶瓷改性層,延長設備使用壽命。使用該材料后,能改善機械零件摩擦表面的物理、化學性能,改變摩擦表面、表層的晶格結構,使其更均質更穩定。能選擇性的補償磨損表面。使摩擦副的間隙最佳化,補償的表面層與原始表面形成晶內結合,沒有明顯的分界面,不會起層或脫落。
從使用材料到形成改性層可分為三個階段,
第一階段超細研磨。任何光潔的表面都存在凸凹現象,在其凹境內充滿著磨損產物及油和添加劑分解物,當機器運轉時,兩摩擦表面的凸凹體進行互相摩擦,對本品進行進一步研磨,使其充分細化并在高溫作用下,發生物理和化學反映,在摩擦表面形成金屬陶瓷晶體,生成耐磨改性層。
第二階段為清理吸附,自修復材料有很強的吸附滲透性能,表面凹坑處存留的污染物被磷酸鹽玻璃體清除,并由被研磨細化和燒結溶溶狀的修復材料細粒填充。
第三階段為表面修復階段:由修復材料通過吸附滲透,利用摩擦功、能閃溫在催化劑、活化劑的作用下,產生無數個微燒結,在金屬摩擦表面很快形成金屬陶瓷改性層,大量金屬陶瓷晶體構成耐磨改性層,在表面磨損嚴重的孔洞較多的區域耐磨改性層較厚,最終實現了對零部件摩擦表面幾何形狀的修復和配合間隙優化。