金属陶瓷层技术(摩擦表面再生技术)

世界抗摩擦节能技术简介：金属陶瓷层技术（摩擦表面再生技术）这是目前润滑界普遍关注，又引起企业管理者疑问的产品，前面的论坛里也有争论和怀疑，似乎怀疑者居多。其实这也没什么，新技术刚开始往往会遇到的，另一个原因可能是推广者对节能和抗摩效果的宣传有夸大之嫌。该技术由前苏联军方的专家发明，现由乌克兰接管，现在的名称是“摩圣”摩擦表面再生剂，“摩圣”技术起源于前苏联军方的所谓“定向全扩散技术”。该技术立项于二十世纪七十年代，主要是为军事目的而研制开发，旨在提高军事装备战斗能力和在特殊情况下生存能力的金属材料摩擦表面处理技术，并在1992年诞生了最初的技术原型，而现在所谓的“摩圣”技术是在上述技术原型的基础上于1998年－2000年才发展形成的。摩圣技术是通过向金属摩擦表面引入摩圣摩擦表面改性－修复剂，在正常运行条件下对摩擦副表面进行原位自修复或者实施超精加工再制造，并形成金属陶瓷保护层，进而达到强化摩擦表面、优化配合间隙、改善机械设备工作性能、延长使用寿命等一系列目的的一项全新节能环保技术。摩圣摩擦表面再生剂是一种由多种弥散的极微细矿物质组成的混合物（1－5微米），其中添加了多种辅料和催化剂（knowhow）。一般来说，“摩圣”再生剂是把润滑剂作为载体，添加于任何类型的润滑剂中，但它与任何润滑剂都不发生化学反应，也不改变其粘度。它不是润滑油添加剂或者普通意义上的金属修复剂。摩圣的修复厚度能够自动调整，这是因为修复作用是在相同负载作用下，同时在两个接触表面上进行的。随着金属陶瓷层的形成，接触面之间的摩擦开始急剧下降，用于激活摩圣作用的能量也相应减少。当整个摩擦表面接触点的间隙趋于最优时，上述修复过程逐渐趋于稳定；当摩擦产生的能量降至足够低时，该过程即告结束。这时，接触点原先的“金属－金属”摩擦方式变成了“金属陶瓷－金属陶瓷”。通过使用实验，实测修复厚度值（精密测量零部件实际尺寸的变化）：（实验记录：郭凤炜）－齿轮结构定旋（固定弦）齿厚增加达到1.6毫米；－汽车环套摩擦副间隙减少0.2毫米；－高压油泵柱塞副间隙减少0.02毫米。技术发展现状：近五年来，围绕摩圣技术已经诞生了四十多项专利，其中包括十二项国际发明专利。形成了众多金属摩擦表面再生技术系列产品和工艺过程，并形成了独具特色的新型系列节能、环保高新技术。摩圣技术产品的国家技术规范诞生于1999年11月，至2001年10月经过七次修改后，变为永久性技术规范；自2000年6月起，摩圣系列产品的生产就经过了乌克兰国家质量鉴定体系的生产认证，属具有gost国家工业标准认证的国标产品；其产品使用说明书自1999年至2001年已经过四次修改，可操作性大大提高。可以认为，摩圣技术及其系列产品是一项成熟的技术和产品。该技术节能效果也非常明显，如果使用得当，可实现设备终身免修。目前我国已开发出同类型的产品。特点：对于大型设备和进口的贵重设备，具有非常重要的意义。节能效果也很好。缺点：价格昂贵，推广难度大。该产品的颗粒较大，不适用于液压或精密润滑的设备，尤其是有电液伺服阀、比例阀的设备。下面是来自乌克兰的“摩圣”技术，属于金属陶瓷层技术，提供给大家参考。作用原理摩圣技术的基础是摩圣摩擦表面再生剂，它是一种由多种弥散的极微细矿物质组成的混合物，其中添加了多种辅料和催化剂（know-how）。一般来说，摩圣摩擦表面再生剂是把润滑剂作为载体，添加于任何类型的润滑剂中，但它与任何润滑剂都不发生化学反应，也不改变其粘度。它不是润滑油添加剂或者普通意义上的金属修复剂。摩圣是一种最新的金属超精加工技术并能赋予金属材料非常卓越的物理性能。在使用摩圣技术的最初阶段发生了接触表面的超精加工磨合。摩圣向金属零件内部的扩散结果，改善了金属本身的晶体结构，从而增强了其表面层。在局部接触点的超高温度和超高压力作用下，摩圣粒子熔合到了金属表面层的晶格上，与此同时，在微观起伏的低凹处发生了摩圣、金属粒子和其他参与摩擦物质的合成硬化作用。因此，利用摩圣处理机械设备时，在金属摩擦表面晶格上形成了金属陶瓷结构。摩擦接触区的热力学过程促使在金属磨损较大的地方，形成较厚的金属陶瓷层（在齿轮结构上实测到摩圣陶瓷层厚度增加值为1.5mm，在环套摩擦副上为0.2mm，在高压油泵柱塞副是0.02mm）。上述修复过程的突出特点在于它具有自我调节能力，这是因为修复作用是在相同负载作用下，同时在两个接触表面上进行的。随着金属陶瓷层的形成，接触面之间的摩擦开始急剧下降，用于激活摩圣作用的能量也相应减少。当整个摩擦表面接触点的间隙趋于最优时，上述修复过程逐渐趋于稳定；当摩擦产生的能量降至足够低时，该过程即告结束。这时，接触点原先的金属－金属摩擦方式变成了金属陶瓷－金属陶瓷。由于所形成的摩擦表面的显微硬度相同，而且非常之高，再加上它极低的粗糙度，使其具有非常卓越的减摩抗磨特性。在某些特定条件下，经该技术处理后的机械和设备甚至可以承受干摩擦，也就是说它们可以在不使用任何润滑剂的条件下运行。国外经摩圣处理后的某汽车发动机无机油试验里程累计已达到8000公里，国内也多次进行过经摩圣处理后的汽车发动机的无机油试验，如：一辆使用了6年行驶了30多万公里的夏利出租车，其发动机经过摩圣技术处理后，无机油连续运行660公里后完好无损，该无机油试验是在权威机构的汽车专家监督下进行的，并得到了公证处的公正，这再次证明了摩圣金属陶瓷层所具有的卓越抗磨能力。摩圣再生剂的修复过程还具有另一个重要的特点，即修复效果的累加。它的实质在于上次处理结束后多余的摩圣修复剂，可在将来随着保护层的磨损而及时给予修复。换句话说，加重使用摩圣的剂量在任何时候均是一种保护性措施，而不会将摩擦副卡死，因为修复发生在运动过程中，而且是在摩擦副表面相同的作用条件下进行的。由上面的叙述显而易见，对上次使用摩圣再生剂修复后的保护层的部分磨损，可以通过少量的再次添加而得以全部恢复，通过多次重复使用可以完全实现发动机及其他机械设备的终生免拆大修。另外，摩圣再生剂的作用不会由于润滑剂的更换而丧失，原因有二：其一是所形成的金属陶瓷层的卓越抗摩特性，其二是到达金属摩擦表面的摩圣可保持相当长的活性，用修复汽车发动机指标来说，摩圣金属陶瓷层的稳定性至少在15－20万公里以上。金属陶瓷层的特性1.摩擦系数：0.003－0.007，为普通金属摩擦系数低100－300倍；2.表面显微硬度：hv690－1200，是普通钢材的3-5倍；3.线性热膨胀系数：（13.6－14.2）×10－6毫米/毫米·℃，与普通钢材相同；4.极高的抗腐蚀能力；技术特点与一般润滑油添加剂和表面工程技术相比:—实现原位免拆修复，工艺简便，不需要任何工艺设备使用摩圣技术，不需要任何工艺设备，不需要任何前处理，不会引起任何零件变形和组织结构或力学性能发生变化的副作用，不需要任何后加工，只要在润滑油或润滑脂中加入摩圣粒子，就可实现免拆卸维修。—具有修复的自适应性，自动保持合理的间隙摩擦表面的修复，是在一定的工况条件（载荷、速度、温度等）下完成的，原始表面磨损越严重，或工况条件越恶劣的地方，改性修复层形成得越厚越充分，反之越薄越少，因此修复层具有一定填平补齐的特点，从而使摩擦副能保持合理的间隙。这是任何表面技术都无法实现的。—适应性广，可用于任何金属摩擦副对任何机械设备中有润滑的金属摩擦副，不管是黑色还是有色金属，都可使用摩圣技术，发挥作用。它的应用范围比任何一种表面技术都宽，甚至可以取代一些原有的表面处理技术，如各种化学热处理，表面网纹处理等。—无任何污染，完全的绿色再制造技术因为摩圣技术不需要使用任何会造成不同程度污染的工艺装备、化学试剂和有害气体，摩圣粒子本身也不含任何有害物质的绿色原料；使用摩圣技术后，又可以显著地减少机械设备的有害气体排放、振动和噪音，因此是一种完全绿色的再制造技术。应用效果技术效果：1.减少摩擦功率损失，提高有效效率，降低能源消耗；2.提高新零件的抗磨能力；3.修复已磨损零部件、装置及发动机；4.在某些情况下，可使零部件、设备或者发动机进入无需维修的使用状态；5.减少对环境的污染（co、hc）；6.降低噪音和振动；7.成十几倍减少下列费用：—润滑及调整费用;—技术检修费用;—零部件损坏原因分析及更换费用。8.改善修理人员的工作环境；9.提高设备使用的安全系数（可无机油运行）。经济效益：1.节约对众多昂贵精加工设备的投入；2.节约为了提高零部件耐磨性能而改用的昂贵材料和表面处理工艺；3.节约为更换已磨损（或者不合格）零部件的投入；4.节约设备的电能消耗最高达40％，汽车的燃油节约一般达15－22％；5.节约润滑剂的费用（可采用一般品质的润滑剂并延长寿命3－5倍）；6.节约大修的人工、材料投入和误工损失等；例如，出租汽车的年车辆使用费用可节约5,000－10,000元。社会效益：1.整体生存环境的改善（环保效益）；2.大量节约投资（特别是外汇）、能源和物资消耗（节能效益）；3.提高国产机械设备在国际市场上的竞争力(高科技效益)。来源：亿房论坛()