[发明专利]一种提升发动机生物质燃油碳烟颗粒润滑功效的摩擦催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种提升发动机生物质燃油碳烟颗粒润滑功效的摩擦催化剂。利用微米级或纳米级的无机氟化物或稀土元素化合物，组成颗粒复合物，利用颗粒的摩擦催化功效，提升干摩擦条件下的颗粒润滑功效，降低和抑制发动机摩擦部件的磨损，节能降耗，减少环境污染。

背景技术

众所周知，发动机摩擦副的机械润滑系统中常用的润滑剂是流体润滑剂即是润滑油和润滑脂。在苛刻的润滑条件下，润滑油和润滑脂的功能已经失效，此时，颗粒润滑功能凸显出来。但颗粒的存在对摩擦学体系的润滑特性存在负面的影响。比如：在发动机工作时，磨粒不断产生，当这些磨粒进入机械润滑体系时，势必会加剧滑动部件的磨损。同时，随着新材料的不断开发与利用，在使用过程中所产生的磨粒有的起到润滑功效，有的起到加剧磨损的效果，新材料颗粒的组成与结构是决定颗粒润滑功效的关键技术。总之，颗粒润滑是目前国内外学者研究的焦点，如何提升颗粒润滑功效，抑制其磨损作用是其研究的关键技术所在。

国内外，对颗粒润滑的研究已经大量报道。王伟等人使用不同颗粒大小的石墨、二硫化钼和砂石为颗粒物进行颗粒润滑实验，对摩擦副表面进行观察，总结出颗粒润滑过程中，摩擦表面的损伤机制(Wear,297,(2013):841-848)。Higgs等人对MoS₂和WS₂颗粒物高温摩擦学性能进行了考察，发现其固体润滑效果很好(Journal of Tribology,121,(1999):625-630)。尽管颗粒润滑的研究已经较多，但是，对于如何进一步提升颗粒的干摩擦润滑功效的报道较少，特别是发动机燃油产生的大量碳烟进入润滑系统，如何避免碳烟颗粒引起磨损失效，延长发动机使用寿命，尚待进一步研究。本专利旨在解决发动机燃油碳烟颗粒磨损或改变颗粒润滑功效，节能降耗，减少环境污染。

发明内容

本发明提供了一种提升发动机生物质燃油碳烟颗粒润滑功效的摩擦催化剂。该发明旨在利用起摩擦催化功能的微米级或纳米级的无机氟化物或稀土元素化合物，组成摩擦颗粒复合物，利用其摩擦催化的功能，提升颗粒润滑功效，降低和抑制发动机摩擦副部件的磨损。

一种提升发动机生物质燃油碳烟颗粒润滑功效的摩擦催化剂，其特征在于：所述的摩擦催化剂为微米级或纳米级的无机氟化物或稀土元素化合物；所述的无机氟化物优先选择三氟化铁(FeF₃)或三氟化钛(TiF₃)；所述的稀土元素化合物优先选择氟化镧（LaF₃）或氧化镧（La₂O₃）。

所述的无机氟化物和生物质燃油碳烟颗粒物的质量比为1:50-1000。

所述的稀土元素化合物和生物质燃油碳烟颗粒物的质量比为1:50-1000。

将制备好的实验材料称重，在研钵中充分的研磨使其混合均匀，在烘箱中80-120℃烘干30-60分钟，待用。

本发明有益效果：

本发明利用微米级或纳米级的无机氟化物或稀土元素化合物，组成颗粒复合物，利用颗粒的摩擦催化功效，提升干摩擦条件下的颗粒润滑功效，可以有效降低和抑制生物质油碳烟颗粒对发动机摩擦部件的磨损，延长其使用寿命，节能降耗，减少环境污染，且该方法简单易行。

具体实施方式

本发明期望通过实施例进行更加详细的描述，但是，实施例仅仅是实例，并不影响和限制本发明的范围。通过以下实施例对本发明的成果进行测定。

实施例1

在电子天平（0.01g）上称出生物质燃油碳烟颗粒物1.0g，放入研钵中，再向其中加入0.01g纳米三氟化铁，充分研磨使其混合均匀，在烘箱中100℃烘干30分钟，待用。

实施例2

在电子天平（0.01g）上称出生物质燃油碳烟颗粒物1.5g，放入研钵中，再向其中加入0.03g纳米三氟化钛，充分研磨使其混合均匀，在烘箱中100℃烘干30分钟，待用。

实施例3

在电子天平（0.01g）上称出生物质燃油碳烟颗粒物1.0g，放入研钵中，再向其中加入0.01g纳米氟化镧，充分研磨使其混合均匀，在烘箱中100℃烘干30分钟，待用。

实施例4

在电子天平（0.01g）上称出生物质燃油碳烟颗粒物1.5g，放入研钵中，再向其中加入0.03g纳米氧化镧，充分研磨使其混合均匀，在烘箱中100℃烘干30分钟，待用。

按照上述的案例1-4，在多功能往复试验机上进行颗粒润滑实验，结果如下：

a:不含摩擦催化剂，纯的生物质碳烟b:含有摩擦催化剂（实例1、2中含有无机氟化物；实例3、4中含有稀土元素化合物）根据以上的实验结果，表明颗粒润滑下，加入适量的无机氟化物或稀土元素化合物可以有效降低生物质油碳烟颗粒对灰口铸铁和球墨铸铁对磨时所引起的磨损。