鑫霸金屬陶瓷自修復(fù)機理一、鑫霸金屬陶瓷的定義:鑫霸陶瓷復(fù)合材料,在摩擦能的作用下,在金屬摩擦副表面生成陶瓷相,我們稱之為鑫霸金屬陶瓷。該金屬陶瓷具有陶瓷的硬度、強度、耐磨性、耐高溫性、耐腐蝕性又具有金屬的韌性和相同的熱膨脹系數(shù)。二、鑫霸金屬陶瓷自修復(fù)機理1、表面滲透“鑫霸”金屬陶瓷修復(fù)材料,是用含Si、Al、C、等多元素的復(fù)合陶瓷材料,以極細微的納米、微米的顆粒物和多種輔料復(fù)合而成的液體,按一定比例,加入到潤滑介質(zhì)中,以潤滑油或潤滑脂為載體,隨著設(shè)備的運轉(zhuǎn)(包括滾動和滑動),使這些顆粒物進入摩擦副,在多種能量高溫作用下,使鑫霸粒子逐步滲透到金屬表面晶格中,作用相當于金屬表面熱處理。深度可達5um以上。2、高溫熔合在熱力學的作用下鑫霸粒子在高溫高壓條件下與金屬表面溶合在一起。逐步積累而達到一定厚度。也就是修復(fù)功能。這項功能對已經(jīng)磨損的部位十分有效,在汽油發(fā)動機可達到0.1mm 在柴油機可達0.2mm,在減速機最大修復(fù)量接近1mm級。3、鑲嵌修補我們知道任何金屬材料在熔煉、鑄造、機加工后,金屬表面都有一定缺陷,同時在運動過程中經(jīng)過摩擦磨損和腐蝕都會產(chǎn)生凹坑缺陷,那么鑫霸粒子在摩擦表面依靠摩擦產(chǎn)生的動力將粒子碾壓、鑲嵌到凹坑處填平補齊。鑲嵌作用對于新、舊設(shè)備都有明顯效果。4、 自修復(fù)與精磨合摩擦副表面由于機加工產(chǎn)生的缺陷,在一開始磨合過程會有所改善,但是要想進一步提高精度是不可能的,那么用鑫霸粒子在工作表面會起到一種特殊的做用,即先有自修復(fù)第一步,解決各種缺陷,然后才出現(xiàn)精磨合的過程。由于鑫霸粒子直徑在50納米至2μm之間,因而具有明顯的拋光作用。也就是超精細加工,使得工作表面粗糙度數(shù)值明顯降低。我們稱精磨合加工。它能自動修復(fù)機加工產(chǎn)生的缺陷,提高光潔度,實際上是大生產(chǎn)加工中無法解決的“超精加工”而在使用鑫霸過程中自動解決了。5、不摩擦不起效金屬表面不摩擦就不會有熱源。由于生成金屬陶瓷需要能量,雖然機油里有鑫霸粒子,由于不具備摩擦修復(fù)條件,那么也就不會生成金屬陶瓷。鑫霸材料也就是不摩擦不起效三、金屬摩擦表面產(chǎn)生的變化:1、摩擦表面自動生成金屬陶瓷:摩擦副之間有鑫霸粒子后,在外部壓力和摩擦產(chǎn)生的600度左右溫度作用下在摩擦軌跡上生成厚度不均勻的金屬陶瓷點。繼續(xù)發(fā)展由點到線,由線到面。金屬陶瓷產(chǎn)生在所有具備條件的金屬摩擦表面上。2、摩擦表面粗糙度自動下降:摩擦副之間有鑫霸粒子后,在摩擦運動時會在摩擦面上產(chǎn)生精細加工過程。粗糙度值明顯下降,凸出部分會被磨合平,同時產(chǎn)生置換做用生成金屬陶瓷。凹坑會被鑫霸顆粒填平補齊。粗糙度可由原Ra=1um經(jīng)過精磨合達到Ra=0.012um。3﹑摩擦表面摩擦系數(shù)自動調(diào)整:鑫霸在使用中當達到生成金屬陶瓷條件時,金屬陶瓷會一粒一粒在金屬表面生成,摩擦系數(shù)會隨著已生成的金屬陶瓷的精磨合,而一點一點降低,干摩擦系數(shù)可由原來的0.1經(jīng)過鑫霸處理后可達到0.005。根據(jù)摩擦副成份的不同摩擦系數(shù)有所不同。而當生成金屬陶瓷的條件沒有了,摩擦系數(shù)自調(diào)整也就停止了,并將長期保持該狀態(tài)。摩擦系數(shù)在本技術(shù)中有方向性,延軌跡方向摩擦系數(shù)小。4、摩擦表面溫度自動平衡:摩擦表面有鑫霸粒子,在摩擦運動時,摩擦表面會有溫度變化,開始溫度會略有上升,隨著金屬陶瓷層的生成,溫度將會逐步下降直至達到平衡。摩擦溫度下降較低時,金屬陶瓷也就沒有了生成條件。機油溫度可以間接顯示出鑫霸金屬陶瓷生成的過程。5、 摩擦表面幾何尺寸自動優(yōu)化:摩擦副表面原有幾何尺寸的磨損,經(jīng)過使用鑫霸產(chǎn)品會在原有幾何尺寸的基礎(chǔ)上產(chǎn)生負磨損過程,幾何尺寸會得到自動優(yōu)化,鑫霸自動優(yōu)化是在兩個摩擦面同時進行,磨損量大,修復(fù)多,磨損量小,修復(fù)少,當達到最佳幾何尺寸后優(yōu)化的過程由于摩擦系數(shù)的降低,摩擦副溫度的降低,自動優(yōu)化將終止。鑫霸能自動修復(fù)磨損部位并優(yōu)化幾何尺寸(比如缸筒可達5um-0.2mm,)。四、鑫霸金屬陶瓷層的力學和物理性能*干摩擦系數(shù):0.005(是最好油膜潤滑的1/2)*顯微硬度: Hv620---1200 (是缸套基體金屬的2倍)*表面粗糙度:0.012μm(在軸承上測量)*線膨脹系數(shù)K-1:13.6X10-6---14.2X10-6 M/M.℃(與鋼相同)*強度 52kg/mm2*耐高溫,耐腐蝕。