研究金屬抗磨減摩、磨損自修復(fù)的意義 :
摩擦磨損是廣泛存在于自然界和工業(yè)社會(huì)中的一種普遍現(xiàn)象，在機(jī)械傳動(dòng)等大多數(shù)情況下，摩擦磨損會(huì)導(dǎo)致能量損耗，處理摩擦耗能有兩種思路:其一是能量傳遞轉(zhuǎn)化角度進(jìn)行摩擦耗能的再利用;其二是從耗能源頭減小摩擦，通過(guò)潤(rùn)滑技術(shù)以及磨損表面修復(fù)來(lái)減小摩擦。摩擦學(xué)研究者們一直在著力于探索摩擦的起源，通過(guò)這種探索尋找到實(shí)現(xiàn)更低摩擦狀態(tài)的超潤(rùn)滑技術(shù)一直是摩擦學(xué)研究者的夢(mèng)想。
機(jī)械設(shè)備的磨損、 腐蝕、 疲勞是材料失效的三種主要形式，其中磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失尤為巨大，因此金屬機(jī)械部件摩擦副的抗磨、減摩及修復(fù)技術(shù)是長(zhǎng)期困擾機(jī)械領(lǐng)域的世界性難題，金屬磨損自修復(fù)技術(shù)是以延長(zhǎng)設(shè)備壽命周期設(shè)計(jì)和管理為指導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、 節(jié)材、環(huán)保為目標(biāo)，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，對(duì)運(yùn)行中機(jī)械設(shè)備實(shí)行修復(fù)及延壽系列的技術(shù)措施，是再制造工程領(lǐng)域最為關(guān)鍵的主要技術(shù)之一 ，也是摩擦學(xué)在工程應(yīng)用的一個(gè)重要方向。
金魔金屬抗磨、減摩及修復(fù)技術(shù)的發(fā)明是摩擦學(xué)的快速發(fā)展和工藝發(fā)展的實(shí)際需求，滿足機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中自修復(fù) ，其修復(fù)層獨(dú)有的超低摩擦系數(shù)，超高表面硬度，是裝備設(shè)備運(yùn)行中再制造技術(shù)是機(jī)械設(shè)備在工作狀態(tài)下從舊態(tài)向新態(tài)轉(zhuǎn)變，是機(jī)械設(shè)備自然老化的逆轉(zhuǎn)過(guò)程 ，是改善材料摩擦性能，提高耐磨性，使用壽命和機(jī)械可靠性，減少維修時(shí)間，節(jié)省材料成本，減少能源消耗，是節(jié)能、 減排、降耗重要手段之一，具有很高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
機(jī)械設(shè)備抗磨減摩、磨損快速自修復(fù)、節(jié)能增效技術(shù)
一、“金魔”牌金屬抗磨自修復(fù)材料是什么?
『金魔?KM』牌金屬抗磨減摩、磨損自修復(fù)、節(jié)能增效技術(shù)（金屬抗磨、減摩、低聚、高效修復(fù)材料），是一項(xiàng)世界領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)外唯一采用人工化學(xué)合成的羥基硅酸鎂為主要成分，在摩擦副運(yùn)動(dòng)條件下形成金屬陶瓷改性層的新型高科技產(chǎn)品。
該技術(shù)起源于20世紀(jì)后期，國(guó)外在一次偶然機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)，是從多種天然礦石粉中提取出金屬磨損自修復(fù)材料(主要成分是天然羥基硅酸鎂及天然催化劑)。但提取工藝復(fù)雜，成份不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高，價(jià)格貴等問(wèn)題。因此，美國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、中國(guó)等有關(guān)專家都在尋求能用最基本的化學(xué)元素合成一種新的自修復(fù)材料，經(jīng)過(guò)不斷努力，首次研制成功。
“高新技術(shù)最明顯的特點(diǎn)之一是具有魔術(shù)般功效”，該項(xiàng)技術(shù)能廣泛應(yīng)用于存在摩擦副磨損的物體部件中，是機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中的再制造技術(shù)。使用簡(jiǎn)便，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生魔力般自修復(fù)神奇功效，大幅度提高設(shè)備精度，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命和降低能耗，降低噪聲并能使因磨損造成的滲漏油及時(shí)止漏(機(jī)械設(shè)備滲漏油是機(jī)械運(yùn)行磨損難題之一)，這是目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上銷售的各類油料添加劑及上述從多種礦石中提取的金屬磨損自修復(fù)材料無(wú)法同時(shí)做到的。該技術(shù)材料是用化學(xué)合成法制備的以潤(rùn)滑油(脂)為載體，不與油品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不改變油的粘度和性能，使用中無(wú)毒副作用，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。該技術(shù)功效表現(xiàn)在:
(1)、在設(shè)備不解體，正常工作狀態(tài)中自動(dòng)修復(fù)磨損面，可以自動(dòng)調(diào)整修復(fù)層厚度，實(shí)現(xiàn)了“使用中的修養(yǎng)合一”理想目標(biāo)，避免了停工損失，提高了設(shè)備的精度、壽命，顯著降低維修成本。
(2)、該技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)的摩擦理念，大大降低摩擦系數(shù)，減少振動(dòng)和噪音，大量節(jié)約人力、物力和資源，節(jié)能效果顯著，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用期 1~2倍以上。能使老設(shè)備煥發(fā)青春，新設(shè)備精度、噪音等技術(shù)指標(biāo)提高了一個(gè)檔次。
(3)、在動(dòng)力設(shè)備上使用該技術(shù)，除使摩擦副在延長(zhǎng)使用壽命外，同時(shí)能達(dá)到強(qiáng)化密封，改善燃燒性能，減少?gòu)U氣的排放，增強(qiáng)動(dòng)力、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的功效。
“金魔”牌金屬抗磨自修復(fù)技術(shù)是無(wú)機(jī)的能自動(dòng)修復(fù)磨損部位，修復(fù)部位與原基體無(wú)明顯界面，屬于無(wú)膜技術(shù)，不會(huì)脫落。經(jīng)有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)定，該技術(shù)材料摩擦系數(shù)降低(使用50CC坦克機(jī)油摩擦系數(shù)降低61%)，修復(fù)快，使用后的基體表面硬度提高 2~3 倍，耐高溫、耐腐蝕。
二、“金魔”牌金屬抗磨自修復(fù)材料為什么會(huì)有如此功能？
該技術(shù)是采用化學(xué)合成微納米級(jí)的超細(xì)粉體混合在潤(rùn)滑油(脂)中使用，通過(guò)清洗、吸附、滲透以及利用摩擦功、摩擦能產(chǎn)生的無(wú)數(shù)個(gè)閃溫同時(shí)在催化劑和活化劑作用下，形成無(wú)數(shù)個(gè)微燒結(jié)，在金屬摩擦表面很快形成一層金屬陶瓷改性層的技術(shù)(磨損間隙較大的部位，摩擦功較強(qiáng)，微燒結(jié)的機(jī)會(huì)也較多)，該材料有“智能”和自動(dòng)修復(fù)功能，有自動(dòng)找同心的能力，使磨損間隙得到補(bǔ)償。由于陶瓷改性層硬且光滑，摩擦功、能極大降低，微燒結(jié)機(jī)會(huì)也極大減少,當(dāng)微燒結(jié)量與磨損量相對(duì)平衡時(shí)，改性層修復(fù)就停止，機(jī)械設(shè)備各運(yùn)轉(zhuǎn)部件也隨之調(diào)整到最佳配合間隙，最終達(dá)到機(jī)械設(shè)備在不解體動(dòng)態(tài)中，完成金屬磨損部位的自修復(fù)，并生成表面極硬，極光滑的金屬陶瓷改性層，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。使用該材料后，能改善機(jī)械零件摩擦表面的物理、化學(xué)性能，改變摩擦表面、表層的晶格結(jié)構(gòu)，使其更均質(zhì)更穩(wěn)定。能選擇性的補(bǔ)償磨損表面。使摩擦副的間隙最佳化，補(bǔ)償?shù)谋砻鎸优c原始表面形成晶內(nèi)結(jié)合，沒有明顯的分界面，不會(huì)起層或脫落。
從使用材料到形成改性層可分為三個(gè)階段，
第一階段超細(xì)研磨。任何光潔的表面都存在凸凹現(xiàn)象，在其凹境內(nèi)充滿著磨損產(chǎn)物及油和添加劑分解物，當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩摩擦表面的凸凹體進(jìn)行互相摩擦，對(duì)本品進(jìn)行進(jìn)一步研磨，使其充分細(xì)化并在高溫作用下，發(fā)生物理和化學(xué)反映，在摩擦表面形成金屬陶瓷晶體，生成耐磨改性層。
第二階段為清理吸附，自修復(fù)材料有很強(qiáng)的吸附滲透性能，表面凹坑處存留的污染物被磷酸鹽玻璃體清除，并由被研磨細(xì)化和燒結(jié)溶溶狀的修復(fù)材料細(xì)粒填充。
第三階段為表面修復(fù)階段:由修復(fù)材料通過(guò)吸附滲透，利用摩擦功、能閃溫在催化劑、活化劑的作用下，產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)微燒結(jié)，在金屬摩擦表面很快形成金屬陶瓷改性層，大量金屬陶瓷晶體構(gòu)成耐磨改性層，在表面磨損嚴(yán)重的孔洞較多的區(qū)域耐磨改性層較厚，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)零部件摩擦表面幾何形狀的修復(fù)和配合間隙優(yōu)化。
