[发明专利]六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用及耐磨性液晶润滑剂

说明书

本发明涉及一种六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用及耐磨性液晶润滑剂。所述液晶润滑剂为4‑正戊基‑4‑氰基联苯液晶，六方氮化硼纳米片有效添加浓度为0.005wt％‑0.02wt％。本发明还提供耐磨性液晶润滑剂的制备方法。所述添加有六方氮化硼纳米片的液晶润滑剂，在室温下涂覆到摩擦区域，无需对润滑剂和摩擦区域预热，可使钢球磨损最高下降33.3％，能扩展其应用范围。

技术领域

本发明涉及一种六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用及耐磨性液晶润滑剂，尤其涉及六方氮化硼纳米片改善4-正戊基-4-氰基联苯液晶润滑剂耐磨性的应用，属于润滑技术领域，

背景技术

任何运动的系统中都存在摩擦，摩擦是一种不可避免的自然现象，摩擦导致的磨损是机器零件失效的重要原因。提高润滑液的抗磨性能，是延长机械零件寿命的主要途径。润滑是降低摩擦系数、提高抗磨性能的重要手段，就目前情况来看，润滑技术的主要实现方式为在摩擦界面内添加润滑剂。基础润滑剂的润滑性能对在润滑中起决定性作用，因此选择合适的基础润滑剂十分重要。液晶同时具有流体的流动性和固体的分子排布有序性的物理特点，因此表现出比传统润滑剂更低的摩擦系数和更高的承载能力。虽然与传统润滑油相比，液晶润滑时的摩擦系数和摩擦副磨损都有较大改善，但直接使用液晶润滑后的摩擦表面形貌较为粗糙，磨损表面有凸凹不平，参见Chen H,Xu C,Xiao G,et al.UltralowFriction Between Steel Surfaces Achieved by Lubricating with Liquid CrystalAfter a Running-in Process with Acetylacetone[J].Tribology Letters,2018,66(2):68。这在实际工程应用中无疑会影响设备运行的平稳性。

使用添加剂改性液晶润滑剂被认为是进一步提高液晶润滑性能的重要手段，有报道称石墨烯作为液晶润滑剂的添加剂可以改善液晶润滑剂的润滑性能。参见陈丽萍等“石墨烯离子液体层状液晶的构建及其润滑性能研究”，《中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第1分会：表面界面与纳米结构材料》2013年。4-正戊基-4-氰基联苯(5CB)主要用作润滑添加剂。有报道表明石墨烯与4-正戊基-4-氰基联苯(G/5CB)液晶润滑剂与纯5CB相比，在室温和45℃恒温时G/5CB对摩擦系数和钢球磨损的改善都非常有限，在45℃预热处理后到再降至室温，则能降低摩擦系数和钢球磨损。然而，使用前预热摩擦区会增加应用难度，限制其应用范围。因此石墨烯作为液晶润滑剂的添加剂具有局限性。为此提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用。

本发明还提供一种耐磨性液晶润滑剂，即添加六方氮化硼纳米片的4-正戊基-4-氰基联苯液晶润滑剂及其制备方法。

本发明还提供添加六方氮化硼纳米片的4-正戊基-4-氰基联苯液晶作为润滑剂的应用。

术语说明：

4-正戊基-4-氰基联苯，简写为5CB；

六方氮化硼，简写为h-BN；

六方氮化硼/4-正戊基-4-氰基联苯，简写为h-BN/5CB。

室温，具有本领域公知的含义，一般范围在23-27℃。

本发明的技术方案如下：

六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用，其中六方氮化硼纳米片用于改善液晶润滑剂耐磨性。

优选的，所述液晶润滑剂为4-正戊基-4-氰基联苯液晶。

根据本发明，所述六方氮化硼纳米片作为添加剂改性液晶润滑剂的应用，室温下将所述润滑剂涂覆到摩擦区域，无需对润滑剂和摩擦区域预热。