[发明专利]一种在液晶润滑下氮化硅/聚酰亚胺配副的超滑系统

说明书

本发明提供一种在液晶润滑下氮化硅/聚酰亚胺配副的超滑系统，所述液晶润滑剂为联苯类化合物或二苯甲酯类化合物与苯基联苯乙炔类化合物的混合液晶润滑剂，能有效降低氮化硅/聚酰亚胺配副运动时摩擦副间的摩擦，实现摩擦系数至0.001量级，发生超滑现象。

技术领域

本发明涉及润滑材料技术领域，具体是一种液晶润滑下氮化硅/聚酰亚胺配副的超滑系统。

背景技术

摩擦是人们日常生活和工业生产中不可避免的一种现象，在摩擦发生的同时，往往伴随着磨损。摩擦和磨损造成的能源浪费约占全球一次性能源30％左右，每年因此造成的损失大约占各国GDP的2～7％。采用先进的润滑技术是解决该问题的有效途径。超滑是一种摩擦能耗与磨损率有望降低几个数量级的变革性技术，由于其超低摩擦系数与近零磨损率的优异特性，将为未来工业进步与社会发展提供重要的支撑。

氮化硅(Si₃N₄)是一种无机物，它是原子晶体，是一种重要的结构陶瓷材料，具有高强度、耐高温，硬度大，综合力学性能好，耐热震、高温抗氧化、自润滑性、耐磨损、耐蚀等特征，广泛用于机械工业领域，制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件；在化学工业领域，用作耐磨、耐蚀部件，如球阀、泵体、燃烧汽化器、过滤器等；在冶金工业领域，由于氮化硅陶瓷耐高温，摩擦系数小，具有自润滑性，且对多数金属、合金溶液稳定，可用于制作金属材料加工的模具，如拨菅芯棒、挤压、拨丝模具，轧辊、传送辊、发热体夹具、热偶套营、金属热处理支承件、坩埚，铝液导营、铝包内衬等。同时，作为陶瓷材料，在电子、军事和核工业方面也有广泛应用。由于氮化硅具有一般金属材料难以比拟的耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化性、抗热冲击及低比重等特点，可以承受金属或高分子材料难以胜任的严酷工作环境，已成为继金属材料、高分子材料之后支撑21世纪支柱产业的关键基础材料，并成为最为活跃的研究对象之一，被认为是高温结构陶瓷中最有应用潜力的候选材料。

尽管如此，氮化硅直接用作自润滑耐磨材料依然存在摩擦过大，摩擦系数偏高的问题，能否实现氮化硅材料运行系统的超滑技术，依然具有重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种液晶润滑下氮化硅/聚酰亚胺配副的超滑系统，所述超滑系统以液晶作为润滑剂用于氮化硅和聚酰亚胺材料配副的运动系统中，能有效降低摩擦副间的摩擦，实现摩擦系数至0.001量级，发生超滑现象。

本发明提供的技术方案：一种液晶润滑剂，该液晶润滑剂是一种混合液晶，选自联苯类化合物或二苯甲酯类化合物与苯基联苯乙炔类化合物的组合。

所述液晶润滑剂中的联苯类化合物，选自下式所示的联苯类化合物：

进一步的，所述R¹，R²，R³基团选自的烷基，烯基，炔基，烷氧基包括直链或支链的烷基，烯基，炔基，烷氧基，H，F，Cl，CF₃，OCF₃，CN中的任意一种或几种组合。

所述液晶润滑剂中的二苯甲酯类化合物，选自下式所示的二苯甲酯类化合物：

进一步的，所述R⁴，R⁵，R⁶，R⁷，R⁸，R⁹基团选自的烷基，烯基，炔基，烷氧基包括直链或支链的烷基，烯基，炔基，烷氧基，H，F，Cl，CF₃，OCF₃，CN中的任意一种或几种组合。

所述液晶润滑剂中的苯基联苯乙炔类化合物，选自下式所示的苯基联苯乙炔类化合物：