1.本发明属于润滑油添加剂领域，具体涉及一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。


背景技术：

2.在汽车发动机实际工作中，当燃料与空气的混合不充分时，燃烧是不均匀的，因此导致燃烧不完全产生碳烟。碳烟是一种极细微的碳质材料，主要含有碳和不完全燃烧的碳氢化合物。发动机碳烟中的一部分通过尾气的排放进入大气，另外一部分碳烟会进入曲轴箱中污染润滑油，对发动机危害极大。业已表明，碳烟会导致发动机润滑油的润滑性能恶化。green等发现柴油碳烟颗粒会导致摩擦副表面出现明显的刮擦磨痕(journal of physics d:applied physics,2007,40(18):5488
‑
5501)。因此，如何降低碳烟对发动机润滑油的润滑性能不利影响越来越引起人们的关注。
3.关于改善碳烟在润滑油中的摩擦学性能已有一些报道。中国专利(公开号cn103865614)公开了一种在润滑油中添加微米级或纳米级的氟化物，从而克服因碳烟污染润滑油导致润滑特性降低的问题。中国专利(公开号cn 104974818)公开了一种以球形结构的纳米级二硫化钼与二烷基二硫代磷酸锌为复配添加剂，经机械分散到受碳烟污染的酯类润滑油中，从而改善碳烟对酯类润滑油润滑性能下降的问题。hu等研究发现添加适量tif3会显著提升碳烟污染的润滑油的摩擦学性能，这归因于tif3分解形成tio2和氟化物起到抗磨减摩功效(wear,2013,305(1
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2):166
‑
176)。这些报道主要集中研究在润滑油中添加固体润滑添加剂从而改善含碳烟润滑油的摩擦学行为，而从碳烟的结构入手，提升碳烟本身的润滑特性，将其转化为具有优异润滑性能的纳米颗粒，进而将其作为润滑添加剂改善发动机油的润滑性能，从而延长润滑油的换油周期，尚未见报道。
4.基于上述内容，提出一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种设计合理的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.本发明提供了一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，包括以下步骤：
8.(1)将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂
‑
碳烟混合物；
9.(2)将所述试剂
‑
碳烟混合物进行微波诱导，获得改性碳烟晶体颗粒；
10.(3)将所述改性碳烟晶体颗粒加入到润滑油中，以降低润滑油的摩擦磨损。
11.作为本发明的进一步改进，所述改性碳烟晶体颗粒由核心的碳烟外表面包裹多层同心取向的石墨层组成。
12.作为本发明的进一步改进，所述碳烟和试剂混合时质量浓度配比为1：1
‑
10。
13.作为本发明的进一步改进，所述碳烟为石化柴油碳烟和生物柴油碳烟。
14.作为本发明的进一步改进，所述试剂为萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种。
15.作为本发明的进一步改进，所述微波诱导的的具体步骤为：将试剂
‑
碳烟混合物在1200
‑
2400w微波下处理30
‑
120s。
16.本发明还提供了一种可降低润滑油摩擦磨损的改性碳烟晶体颗粒，所述改性碳烟晶体颗粒为由上述方法制备获得。
17.本发明还提供了一种低摩擦磨损的润滑油，所述润滑油中含有上述方法改性碳烟晶体颗粒。
18.作为本发明的进一步改进，所述润滑油为氢化聚癸烯润滑油，所述润滑油中改性碳烟晶体颗粒的质量浓度为5.0％。
19.本发明的原理为：通过萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种试剂，将碳烟富勒烯化，再通过微波诱导使碳烟表面包覆多层同心取向的石墨层，从而制备出具有优异润滑性能的富勒烯状碳颗粒，富勒烯状碳颗粒具有独特的富勒烯碳烟结构，可以有效控制碳烟对润滑油的减摩抗磨性能的影响，而且具有优异的润滑性能，从而能够显著提升发动机润滑油的润滑性能。
20.本发明的有益效果在于：本发明微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，将碳烟和试剂结合通过微波诱导的方法使碳烟结构发生变化，从碳烟的结构入手，能够从根本上控制碳烟对发动机润滑油摩擦学性能的影响；不仅能抑制碳烟对发动机润滑油的润滑性能的影响，而且转化生成的改性碳烟晶体颗粒还具有优异的润滑性能，从而能够显著提升发动机润滑油的润滑性能；本发明方法简便，处理时间短，易于实施。
附图说明
21.图1为本发明微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法中改性碳烟晶体颗粒tem图及微波诱导转化示意图。
具体实施方式
22.下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
23.实施例1
24.本实施例中，使用电子天平分别称取0
﹟
柴油碳烟0.05g，然后称取萘与蒽质量比为1:2的混合物0.3g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，2000w微波下反应45s，待用。
25.实施例2
26.本实施例中，使用电子天平称取生物柴油碳烟0.1g，然后称取萘与联苯质量比为1:1的混合物0.5g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，1800w微波下反应75s，待用。
27.实施例3
28.本实施例中，使用电子天平称取生物柴油碳烟0.15g，然后称取蒽和菲质量比为1:1的混合物0.6g，放入研钵中，充分研磨混合均匀后，然后置于微波反应器中，2200w微波下
反应60s，待用。
29.按照上述的实施例1
‑
3，在材料表面综合测试仪上测试其在润滑油中的摩擦磨损性能，结果如表1所示。
[0030][0031]
注：a为含质量浓度5.0％碳烟的氢化聚癸烯润滑油；b为含质量浓度5.0％按实施例转化得到的改性碳烟晶体颗粒的氢化聚癸烯润滑油。
[0032]
通过上表可看出，含改性碳烟晶体颗粒的氢化聚癸烯润滑油的摩擦磨损性能优于含碳烟的氢化聚癸烯润滑油。其原因在于，本发明的方法可产生独特的改性碳烟结构，如图1所示。通过该独特的碳烟晶体结构，在高负荷运载下，可以隔开摩擦副表面，阻碍严重磨损的出现，该独特的碳烟晶体结构还可以有效控制碳烟对润滑油的减摩抗磨性能的影响，使得润滑油具有低摩擦阻力、抗磨损性能，以及微轴承功能等，对机械设备的磨损起到保护作用。
[0033]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂
‑
碳烟混合物；(2)将所述试剂
‑
碳烟混合物进行微波诱导，获得改性碳烟晶体颗粒；(3)将所述改性碳烟晶体颗粒加入到润滑油中，以降低润滑油的摩擦磨损。2.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述改性碳烟晶体颗粒由核心的碳烟与外表面包裹多层同心取向的石墨层组成。3.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述碳烟和试剂混合时质量浓度配比为1：1
‑
10。4.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述碳烟为石化柴油碳烟和生物柴油碳烟。5.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述试剂为萘、联苯、蒽、菲、对三联苯中至少一种。6.根据权利要求1所述的一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法，其特征在于，所述微波诱导的的具体步骤为：将试剂
‑
碳烟混合物在1200
‑
2400w微波下处理30
‑
120s。7.一种可降低润滑油摩擦磨损的改性碳烟晶体颗粒，其特征在于，所述改性碳烟晶体颗粒为由如权利要求1
‑
6任一方法制备获得。8.一种低摩擦磨损的润滑油，其特征在于，所述润滑油中含有如权利要求7所述的改性碳烟晶体颗粒。9.根据权利要求8所述的低摩擦磨损的润滑油，其特征在于，所述润滑油为氢化聚癸烯润滑油。

技术总结
本发明涉及一种微波诱导降低含碳烟润滑油摩擦磨损的方法及其产品，属于润滑油添加剂领域，包括以下步骤：(1)将试剂与发动机燃烧产生的碳烟混合均匀，获得试剂


技术研发人员：李川 王新运 吴凤义 金豹 何侨恩 赵秋婷 王轩轩
受保护的技术使用者：巢湖学院
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2021/12/10