“乾恒”金属表面改性材料（技术）简介

我们常常听到“自修复”这个词，所谓自修复, 是指当物体发生缺损时，由新生组织自动补充使它恢复到原来的形态。一般自修复是针对头发或者皮肤而设计的，金属间因为摩擦而产生的磨损也能通过特殊材料获得自动修复，这是一项什么神奇技术呢？

物质生活的丰富有赖于人们不断的创造，有赖于各种机械设备“任劳任怨”地运转，也就是说，我们这个世界是一个人类与机械设备和谐共存的世界。机械运动就会产生摩擦，而摩擦就会导致磨损。磨损、腐蚀、疲劳是机械设备失效的三种主要形式，磨损实际上是一个慢性疾病的过程，像腐蚀一样，腐蚀一点没关系，腐蚀多了，它就成毛病。长期磨损得不到“医治”,带来的后果是失效、断裂、爆炸等，所造成的经济损失十分巨大。如果能够减少无用的摩擦消耗，将多余的摩擦能量进行转换, 变“破坏”为“组成”，这将是对人类的一项重大贡献。进入工业化社会以来，全世界一直在努力攻克现代机械设备设计、制造和使用的难题——如何使机械设备在正常运转中，运用高新技术来提高金属表面耐磨性能,减少并修复磨损，降低能源消耗、避免环境污染，改变社会发展由主要依靠增加资源投入，向依靠提高资源利用效率转变，以可持续、循环再利用的方式管理自然资源。

金属表面处理是一个非常复杂的过程，如何在高温、高速、高压下提高其耐磨性和修复磨损表面,是一个极其复杂的问题。“乾恒”金属表面改性材料（简称“乾恒材料”或“乾恒技术”）正是为解决这个问题创造了条件。这项技术不仅能预防机件磨损，还能修复已经磨损的金属表面，其中，修复是在机器正常服役条件下，“不解体”地原位进行，具有独特的作用机理和材料表面改性的功效。

“乾恒”技术的独特机理

“乾恒材料”是由多种纳米级矿物质材料、多种辅料所组成，以润滑油或润滑脂为载体，进入机械摩擦表面。机械运动时产生的摩擦热能，使吸附、渗透在金属摩擦表面的“乾恒材料”释放出了活性物质，这些活性物质与金属表面发生了力化学反应——熔合、氧化更新、自适应改性。这种反应持续进行，逐渐在金属表面形成了新的晶格结构——陶瓷与金属的合金层,即陶瓷合金层；随着陶瓷合金层的不断生成，原来“金属与金属”间的摩擦形式，变成了“陶瓷合金层与陶瓷合金层”的摩擦形式。研究发现，摩擦接触区的热力学过程促使磨损较大的部位形成较厚的陶瓷合金层，如同在金属表面长出了“铁茧”。陶瓷合金层是自动调节，实现了“按需分配”，不起层、不剥落。当磨损发生时，摩擦能增高，“乾恒材料”和摩擦副表面发生的一系列复杂的反应开始进行，陶瓷合金同时开始生长；而当磨损获得修复，摩擦间隙逐步恢复至最佳配合时，金属间释放的摩擦能降低，一系列反应就会停止，陶瓷合金层也就不再增厚。

“乾恒”材料（技术）与润滑油添加剂的区别

“乾恒材料”（技术）与润滑油添加剂有本质上的区别。它是一门崭新的表面工程学科，是目前国际最先进的金属表面改性技术。虽然应用方法与润滑油添加剂有类似之处，但是它的作用原理、处理过程以及应用效果与润滑油添加剂有本性上的区别：

（1）属性不同

“乾恒材料”属于表面工程、材料学、摩擦学领域，而其它润滑油添加剂大多数没有脱离石油化工领域，常见的有表面成膜技术、润滑介质技术、共晶滚球技术等；

（2）摩擦系数不同

经“乾恒技术”处理后，在金属摩擦表面形成的陶瓷合金层的摩擦系数为0.003~0.007，而其它润滑油添加技术的摩擦系数为0.01~0.05之间；

（3）显微硬度不同

陶瓷合金层的显微硬度比基体硬度提高二至三倍，而其它添加剂不会提高表面硬度或略有提高；

（4）与基体的线膨胀系数不同

陶瓷合金层与金属基体线膨胀系数相同，实现了铁基金属晶键结合。因而，在高温、高压下，不起层、不断裂、不脱落。而其它润滑油添加剂与金属基体线膨胀系数存在差异，有明显的界面，在高温、强摩擦条件下结合层会被破坏，残存物无法排除，焦结在摩擦表面，形成新磨粒，造成二次磨损；

（5）耐高温（熔点）性不同

在干摩擦条件下，陶瓷合金层的熔点为1575 oC — 1600 oC，润滑介质技术在干摩擦条件下无法发挥作用，而表面成膜技术一般在300 oC以下就会失效；

（6）耐磨层的厚度不同

陶瓷合金层的厚度为0．1－50μm没有明显界面，而其它润滑油添加剂只有几纳米镀层和油膜，有明显界面；虽然与金属基体有一定的附着力，但没有结合力；

（7）不改变润滑油的性质

“乾恒材料”的生产原料是普通的无机矿物质，它的使用不会对环境造成污染。不与润滑油、润滑脂发生任何反应，不改变润滑油、润滑脂的性质；它只是以润滑油、润滑脂为载体，进入机械摩擦表面。而常见的减摩、抗磨添加剂，大多是有机化合物，许多此类产品大多采用硫化钼、沥青、硅、铅、铜、石墨或精炼金属锌、塑料等固体，长期使用会有钙、磷、钡、树脂类凝结物，这些成份会在高温、强摩擦条件下形成积碳粘附在各个部位，易堵塞油路，影响机油的正常循环，改变润滑油的性质。

（8）自动生成陶瓷合金层

“乾恒材料”的特性是利用摩擦修复磨损，使金属表面自适应改性，生成超滑、超硬、耐磨损、耐腐蚀性能优异的陶瓷合金层；这是其它润滑油添加剂无法比拟的；

（9）自动优化配合间隙

“乾恒技术”修复磨损在机械设备运行中自动完成的，将多余的摩擦能进行转换，自动调节修复过程，实现了“按需分配”。因而，使得机械配合间隙比设计值更加优化合理；

（10）长期稳定性

陶瓷合金层是与金属基体熔为一体的，不会因润滑油更换或油路清洗而失效或剥落，无需每次更换润滑油时都要添加，添加量低于润滑油量的3%以下，不影响润滑油自身的检测指标。常见有润滑油添加剂每次更换润滑时都要添加，因为这些添加剂是附着、游离在摩擦表面上的；

（11）无任何毒副作用

“乾恒材料”是由多种天然的微、纳米级矿物质材料组成，无任何毒副作用。不会产生沉积物质，更不会造成油路堵塞。该材料从生产环节、技术处理过程到应用效果，都是纯绿色的，对环境、机械设备、人体无害。而其它润滑油添加剂，大多是采用化学合成方法，生产原料是有机化合物（如硫化物、聚四氟乙烯、碳氢化合物等），长期使用对环境、人体有害。