[发明专利]交变电场/温度场协同合成纳米磁性润滑油的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及一采用交变电场/温度场协同作用制备纳米磁性润滑 油的方法及装置。

背景技术

目前市场上销售的润滑油在受到重力、磁力、离心力作用时均会出现滴流、飞溅、泄漏、 损耗、贫乏等现象，造成环境污染和经济浪费，为解决“润滑油的保持”问题，乔红斌等人 研究被用做润滑油添加剂的纳米金属粉体、纳米硫化物、纳米稀土化合物、纳米氧化物，使 润滑油具有纳米性，改善润滑油的抗磨减摩性能；毕延军发明“一种磁性润滑油”，是在现有 润滑油中添加中性含硫化合物，使润滑油呈磁性，但这两种润滑油不能同时具有纳米性能和 磁性能。我们采用交变电场/温度场协同作用的方法在自制装置上研制出“纳米磁性润滑油”， 它是由具有纳米量级的磁性颗粒经有极性的表面活性剂单分子层包覆再与适当润滑油充分混 合而制成的纳米磁性润滑油。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时具有纳米性能和磁性能，在重力、磁力、离心力作用下不 分离并做整体移动，具有利用外界磁场在需要润滑的部位保持润滑油的能力润滑油的制备方 法及装置。

本发明的技术解决方案是：交变电场/温度场协同合成纳米磁性润滑油装置，包括助热装 置1、搅拌器2、电极3、石英伞4、内冷装置5、注料装置6、冷却装置7、电极接口8、进 出水接口9、传动装置10、数控电机11、第一进出气接口12、第一升降装置13、微调装置 14、托板调节装置15、反应釜16、传感器17、第二进出气接口18和第二升降装置19。反应 物质从注料装置6送入反应釜16，助热装置1位于反应釜16底部，搅拌器2和石英伞4、电 极3、传感器17位于反应釜16内，数控电机11通过传动装置10带动搅拌器2和石英伞4 以设定数值对反应物进行均匀搅拌，传感器17检测反应釜16内反应物的温度，并与温控器 连接，在反应釜16内的上部设置内冷装置5，以调控反应釜16内部的温度，冷却装置7与 反应釜16相通，冷却装置7顶部连接第一进出气接口12，进出水接口9连接内冷装置5和 冷却装置7，通入冰水迅速冷却反应物，电极3通过电极接口8与脉冲电源连接，给反应釜 16送电，提供反应釜16中物质分子的逐级断键及重新组合所需要的活化能，数控电机11与 第一升降装置13、传动装置10、微调装置14、托板调节装置15及第二升降装置19相互连 接，第二进出气接口18连接搅拌器2，通过数控气体质量流量计、气体混合器连接第二进出 气接口18，保证反应釜16中合成纳米磁性颗粒所需电离气体的比例。

采用交变电场/温度场协同合成纳米磁性润滑油装置制备纳米磁性润滑油的方法如下：

A、超声处理阶段：

按质量比1∶9称量表面活性剂和基础润滑油白油，充分混合并在SCQ-600双频超声波 清洗器进行10min超声处理，超声频率控制在21000Hz，功率控制在500W。

B、往反应釜注料阶段：

将超声好的溶液从注料装置6注入反应釜16内，以表面活性剂为质量比例基准，按1∶ 10针管吸取称量羰基铁溶液并迅速从注料装置6注入反应釜16内；从第二进出气接口18输 入流量比1∶4的氮气和氨气到反应釜16内。

C、交变电场、温度场协同作用阶段：

接通助热装置1，对反应釜16进行预加热，实时检测反应釜16内传感器17显示温度场 的变化，当显示118℃时，关闭助热装置1，开启内冷装置5，使冷却装置7中羰基铁迅速回 落至反应釜16内，整个循环需要时间4～6min；接通助热装置1，关闭内冷装置5，在电极 接口8处接交流脉冲高压电源，在交变电场区域，即搅拌器2与电极3间隙，对氨气、羰基 铁液体进行放电活化，其脉冲频率调控63.5KHz，电压调控至10kV，工作电流200mA，调整 反应釜16内搅拌器2的速度为330rad/min，开始第二个循环。在这个循环中采用的是交变电 场/温度场相结合的方法，气流量和放电参数相同条件下，反应釜内温度瞬息万变，时而迅速 升温，时而平稳变化，时而迅速下降，反映出反应釜内气、液分子的瞬间离解、断键、复合 反应的激烈程度。

D、循环阶段：

以后重复第二个循环，共十次，大约运行120min，整个交变电场/温度场协同合成纳米磁 性润滑油的过程中一直处于冰水冷却状态。

E、停机冷却装瓶阶段：