[发明专利]表面涂层与纳米润滑剂协同改善内燃机摩擦学性能的方法

摘要

本发明公开了一种通过表面涂层与纳米润滑剂协同作用改善内燃机摩擦学性能的方法，其中表面涂层为含纳米氮化钛的镀镍层，纳米Fe3O4@MoS2为润滑剂分散在PAO6油中，表面涂层经过浸油后使用。本发明的方法具有减摩抗磨润滑效果好、涂层内应力低与基体结合强度好，即使在乏油状态下也能保持很好的润滑效果，可显著提升内燃机摩擦学性能。

主权项

1.一种表面涂层与纳米润滑剂协同改善内燃机摩擦学性能的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)将内燃机活塞环除油除锈、摩擦表面打磨抛光至表面粗糙度Ra为0.3-1.5μm、置于镀液中，在80-95℃下施镀0.5-2h，然后水洗、烘干得到表面涂层活塞环；(2)取0.001-1g纳米Fe3O4@MoS2加入5-8mL司盘80超声分散5-10min，然后加入100mLPAO6油中超声搅拌20-40min，得到含纳米润滑剂油；(3)将上述含纳米润滑剂油加热至50-70℃，加入步骤(1)制备的表面涂层活塞环并保温2-4h，取出后得到浸油表面涂层活塞环；(4)将上述浸油表面涂层活塞环与相应的内燃机缸套配对，在载荷50-300N，速度0.5-2m/s往复摩擦条件下采用步骤(2)制备的含纳米润滑剂油润滑，可显著降低摩擦副摩擦系数及磨损率，起到协同改善内燃机摩擦学性能效果；其中，步骤(1)所述的镀液由次磷酸钠30-80g/L、硫酸镍20-30g/L、乳酸15-30mL/L、丙酸4-10mL/L、粒径为20-60nm纳米氮化钛0.1-1g/L、聚乙二醇1-4g/L组成，调节pH至4.4-4.6；步骤(2)所述的纳米Fe3O4@MoS2由以下方法制备：将1.4-5.6g钼酸钠，2.3-4.6g硫脲在30mL去离子水中溶解后，加入60-120mg粒径20-200nm Fe3O4并超声分散20-60min，然后将溶液在180-200℃下反应8-10h，然后将所得沉淀物磁分离并分别用去离子水和乙醇依次冲洗，并在50-60℃下真空干燥12-14h即得。