《改性纳米金刚石发动机油》

点击下载 ⇩

该课题研究是自选项目,选题正确合理。该项目产品广泛应用于交通运输、工矿企业和国防诸领域。它是用负氧平衡法制造的纳米金刚石和非金刚石碳经过表面改性处理,采用特殊的分散悬浮工艺,将其加入到普通的发动机油中,从而使其性能有极大地改善。该改性纳米金刚石发动机油在正常的发动机油中加入1×10^(-7)~9×10^(-5)(体积含量)的超分散纳米碳,其中纳米金刚石占10%~98%,其余为非金刚石碳,它们的粒径<20nm。它可以长期悬浮,成本低,减摩抗磨效果好。台架试验表明,这种改性发动机油可使发动机的动力性、经济性和排放性均有较大改善。经测试,与传统发动机油相比摩擦系数减少20%~40%,表面磨损减少20%~90%,发动机功率增大4%~6%,燃油节省5%~10%,汽缸压力增加28%,怠速HC和Nox排放分别降低60%和20%。目前,国外的资料中,有关含有纳米金刚石的发动机油的文献,基本上是专利,尚未见到实验报告类论文,因此,文献中的数据是实例还是构思尚难定夺。而国内的文献大多偏重于纳米金刚石对减摩抗磨机理的研究。有专用于磨合期的磨合油性能之研究,但未见正常运行时使用含有纳米金刚石的发动机油的报道。所有文献中,纳米碳含量均超过0.01%。由于目前纳米金刚石在润滑油中长期分散和稳定悬浮问题在国内外尚未解决,因而在全世界范围内尚无纳米金刚石发动机油的成品出售。他们只能做成添加剂在市场出售,且只有俄罗斯和白俄罗斯有,但其中纳米金刚石全部沉淀。我们解决了长期分散和稳定悬浮这一国际难题。研制了改性纳米金刚石发动机油。它是摩擦与润滑理论的一次重大突破。润滑与摩擦的理论和实践的一次重大创新。纳米金刚石的减摩抗磨机理与油性剂和极压抗磨剂有本质的区别,后者是用缓慢地腐蚀代替快速磨损。而前者是用滚动摩擦代替滑动摩擦,避免了干摩擦。在摩擦副之间形成一个几乎不可破坏的油膜。是纳米科学、物理化学与有机化工交叉科学的结晶。使润滑油的性能有了质的飞跃。若在全国推广应用,每年可节约燃油700多万吨,节省资金约420亿元;可使大中城市空气中的碳氢化合物和氮氧化物降低百分之几十。该成果还可推广应用于涡轮蜗杆油、抗磨剂,亦可制作齿轮油、液压油、导轨油、真空泵油、高速机械油、机床油…。凡是使用润滑油的场合均可利用此成果。但我公司是一个小型私企,受资金等方面的限制,难于推广。希望得到政府有关部门的大力支持。利用此项技术作进一步研究,可使这种改性纳米金刚石发动机油的产品系列化,不仅用于轿车,还可用于重型卡车、工程机械以及机车、轮船、坦克、飞机等。纳米金刚石在润滑油中的奇特功效出乎许多人的预料之外,它不仅可用于制作发动机油、涡轮蜗杆油、抗磨剂,亦可制作齿轮油、液压油、导轨油、真空泵油、高速机械油、机床油…。若将它用于合成金刚石压机,会减小压降和工作缸、增压器的磨损量,延长液压机油的使用寿命。提高金刚石的质量降低成本。用该成果研制的改性纳米金刚石液压导轨油与市售的顶级MOBIL VACUOLINE 1409型液压导轨油相比具有显著的优越性。当Pr/Ps=0.4时,滑轨流阻系数Rh高出12~25%。当负荷为1400kg时,静压滑轨的面积系数αf约高18%。当负荷为740kg时,劲度系数Sc可高出20%以上。使用该油,可使滑轨油膜承载能力提高,防爬行能力增强,从而提高加工精度。权威数据表明,2004年中国润滑油表观消费量为590.5万吨,同比增长20.2%,销售总额近600亿元人民币;单单乘用车的润滑油养护消耗就将达到90亿元。目前的状况是总量过剩,但高品级严重不足。现在,国家知识产权局已经批准了我们的发明专利。可以预料,将超分散金刚石制成改性润滑油会在近期形成一个热潮,真正将纳米技术产业化。产品符合API SJ和SL级别,粘度级别为10W/40。试销销售收入10万元。首批产品出口台湾,用户反映良好。现年生产能力可达100吨。每投入一元,可为用户省7~30元。若投资9400万元建厂,年利税达1亿元。若该项目产品占领我国润滑油市场的1~10%,每年的销售收入可达到6~60亿元。该项目已经列入2005-2010年天津市企业重大技术进步项目。该成果因受资金困扰,尚未产业化。目前,正在积极融资,希望得到政府有关部门的大力支持。愿与有志于此的企业合作,盼望企业界与科技界携手并进,尽快形成一个新的具有中国特色的纳米润滑油行业!

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。