金属磨损自修复技术与 常规金属抗磨减磨及修复技术的主要区别共30页文档
关于金属磨损自修复技术对汽车发动机磨损维修的应用
关于金属磨损自修复技术对汽车发动机磨损维修的应用摘要：社会经济的多元化运行，推动了现代汽车工业的迅速发展。
发动机，作为汽车制造的主要动力构件，其质量性能对于汽车行驶性能有着重要的影响。
发动机在运行过程中，往往由于高度摩擦造成部件损坏。
采用金属磨损自修复技术针对汽车发动机进行维修，是当前技术条件下较为便捷的汽车维修技术措施。
关键词：汽车维修发动机磨损故障金属磨损自修复技术发动机是汽车的能量转换机构，通过将相关油质燃料燃烧生成的热能转变为机械能，为汽车提供动力。
汽车发动机的寿命，取决于汽缸、活塞、活塞环以及轴承的磨损程度。
特别是汽缸和活塞环构件，在高温高压燃气环境中承受的冲击频率，影响着汽缸的密封性能，进而导致发动机性能弱化，决定着汽车发动机的维修率。
本文针对金属磨损自修复技术维修汽车发动机的应用做了简要阐述和分析。
1.金属磨损自修复技术简述相对来说，金属自修复技术是目前世界上利用摩擦生热和理化作用产生金属自修复效果的一项尖端技术。
它是利用一种由矿石粉以及少量添加剂和催化剂做成的恢复性材料，添加到油品或润滑脂内使用，进入到机械零件摩擦工作面，在金属摩擦表面生成一层金属陶瓷耐磨保护层，对机械零件磨损区域进行自动补偿，恢复零件原始尺寸和力学性能的抗磨耐磨技术。
金属磨损自修复技术，将金属磨损自修复材料以润滑剂或润滑脂为载体进入摩擦工作面，恢复材料不与油品发生化学反应，不改变油品性质和粘稠度。
通过挤压作用，在铁基金属表面形成一层与金属基面有着极强结合力的，具有异常力学和物理性能的硅酸盐保护层，可在机械装备不解体的运行过程中针对磨损区域进行自修复。
所形成的硅酸盐保护层耐磨性高，不仅能填补和优化机械摩擦间隙，使摩擦部位的表面刚性强度与光洁度增高，还能够降低摩擦因数，使磨损部位恢复到原来尺寸，有利于减少机械振动和噪音并节约能源，延长机械性能寿命，金属磨损自修复技术属于一种具有多种综合性能的表面工程技术，是最近几年发展起来的表面工程领域的智能自修复新技术。
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析摘要：社会经济在多元化运行下，推动了汽车工业的发展。
在汽车制造中，发动机作为主要动力构件，其质量和性能优劣严重影响着汽车行驶的性能。
汽车发动机运行时，过度摩擦常常损害到部件。
在汽车发动机维修过程中，使用金属磨损自修复技术是当前比较便捷的维修措施。
关键词：汽车发动机；维修；金属磨损；自修复技术；应用在自然界当中，摩擦磨损是较为常见的现象，也是造成机械零件失效的重要原因。
据实际调查显示，磨损所引发的故障比较多，其主要原因便是材料与装配质量比较差、应用环境较为恶劣。
汽车发动机核心主要包括：气缸、曲轴、轴承等。
而导致汽车发动机过早维修的重要因素，就是气缸、活塞等的磨损率。
当处于高温环境时，弯曲、冲击、过度磨损都会对汽车发动机的性能造成直接影响。
一、汽车发动机出现磨损问题的原因（一）润滑不良汽车发动机发生故障，很大一部分原因是润滑不良导致的磨损，尤其是高转速车辆，发动机磨耗本身就非常大。
如果润滑工作不到位，发动机就会产生很大的损伤。
汽车发动机就好比人的心脏，汽车只要处于行驶状态，发动机就会一直工作，这样汽车发动机的磨耗就最大。
因此，润滑的效果一定要做到最好。
但是，通常润滑方面都存在不足，对于行驶里程较长的车辆，必须要加强检修、润滑。
（二）使用条件恶劣保证汽车合理使用的良好路面便是城市公路路面，这种路面平整、车辆损伤小。
但在现实中，很多车辆都行驶于崎岖路面，加速了车辆损坏；还有些城市路面年久失修，会出现许多坑洼，汽车长时间行驶于此路面，当然也很不利于车辆的保养；另外，我国北方温差大，车辆行驶于这些城市是很大的挑战，且有些车辆到冬天，其启动的时间就比较长，会因低温下长时间多次反复起动而损害了发动机。
在这种情况下，汽车发动机很容易出现各种故障。
（三）材料质量差在购买汽车时，很多人都会购买像奔驰、宝马等国外汽车，或性价比高的丰田等。
一部分原因是这些品牌较大，购买时人会觉得更安心。
金属磨损自修复材料技术
金属磨损自修复材料技术金属磨损自修复技术(Auto-Restoration Technology of Wear of Metals简称ART)，是一项具有革命性的表面工程领域的新技术。
应用这项技术不仅能预防机件磨损，还能修复处于长期运转中的机器磨损表面，由此而大幅度地延长装备的使用寿命和降低能耗，这是市场上销售的各种类型的油料添加剂无法做到的。
这项技术可以应用于任何机械装备发生摩擦的部位。
一、技术特点ART采用发明专利“一种矿石粉体润滑组合物”（粒度不大于10μm），添加到油品和润滑脂中使用，不与油品发生化学反应，不改变油的粘度和性质，使用中无毒副作用，对环境和人体无害。
用ART处理机械零件可以在其摩擦表面上生成耐磨保护层，从而做到：1．改变机械零件摩擦表面和表层的晶格结构，使其更均质和能量更稳定。
2．显著改善接触和摩擦表面的物理-化学和力学性能。
3．选择性的补偿磨损表面，使摩擦副的间隙最佳化。
4．降低机械损耗。
超细粉体微粒铁谱照片（< 10μm）5．与原始金属表面形成化学键结合，没有明显的分界面，不会起层或脱落。
保护层的主要性能参数如下：摩擦系数μ 0.003 - 0.007（比油膜润滑低一个数量级）显微硬度 Hv 690 -1100（比基体硬度提高一至三倍）冲击强度 50kg/mm2线胀系数 13.6 - 14.2 （与钢相同）表面粗糙度属极光表面类中的亮光泽面耐高温 1575 - 1600oC耐腐蚀高湿度，海洋环境，酸、碱介质中不腐蚀内燃机缸套金属陶瓷保护层的光学显微镜像FALEX试样BX60型光学显微镜像二、ART的功效随着保护层厚度的增加，不仅能够补偿间隙，对各种机器的金属磨损表面进行不拆卸的原位修复，使零件恢复原始形状，还可以对新零件表面进行强化预处理，使摩擦振动显著降低，减少噪音，节约能源，最终实现对零件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙的优化。
近三年的国内实践，证明这项技术的主要功效是：1．不解体地原位修复磨损零件，恢复原形尺寸，延长使用寿命，降低维修成本。
金属磨损自修复材料（技术）
金属磨损自修复材料介绍金属磨损自修复技术（Auto-Restoration Technology of Wear of Metals 简称ART），是一项全新的机械装备和机械零件摩擦表面的减摩技术。
它的特点是在机械装备不解体的情况下，动态中完成金属磨损部位的自修复过程，生成减摩性能优异的耐磨保护层，使摩擦表面硬度和光洁度提高，摩擦系数大幅度降低，并使已经磨损的部位恢复到原来尺寸。
一、ART产品金属磨损自修复材料（简称ART）是引进和采用了俄罗斯专利“机械零件磨擦表面和接触表面之磨损选择补偿保护层生成方法”，在俄境外实现商品化规模生产的唯一产品。
公司在技术引进、消化吸收的基础上，改进了制备方法，于2002年获取了国家发明专利，建成国内也是亚洲唯一的一条高品质的金属磨损自修复材料生产线，使这一技术从原料、制备、至产品应用的知识产权全部实现了国产化，2002年9月18日，国家经贸委会同国防科工委、铁道部、交通部、教育部、国家环保总局等有关部门在哈尔滨主持召开了“金属磨损自修复材料产品鉴定会”。
由徐滨士院士、钟群鹏院士、丁传贤院士、张福泽院士等17位专家组成的鉴定委员会一致通过了金属磨损自修复材料产品鉴定。
专家委员会认为：“金属磨损自修复材料是一项具有自主知识产权的的高科技产品，具有世界先进水平”；“开发成功的金属磨损自修复材料具有广阔的应用前景，能推动我国表面工程、摩擦学领域应用基础的研究，同时，能带动我国传统产业的提升和改造，对我国国民经济的发展有重大影响”。
国家经贸委将这一项目纳入了国家科技创新计划。
2002年12月17日，北京市科委主持召开了“金属磨损自修复材料在内燃机车柴油机应用的研究”技术鉴定会，鉴定委员会一致同意通过该项技术鉴定。
专家指出：“金属磨损自修复材料在内燃机车上的应用取得了明显的减摩效果，生成的金属陶瓷保护层性能稳定，使摩擦零件表面硬度提高，粗糙度下降，摩擦系数大幅度降低，进而实现了磨损部位的“自修复”；“该项技术的成功应用可以延长内燃机车的修程，带来可观的经济效益。
金属磨损自修复技术与 常规金属抗磨减磨及修复技术的主要区别
工程定位
四、DFR自修复修复保护层生成机理
生成机理
摩擦副表面性质
表现效果
DFR材料（表
面工程技术中的表 面改性技术 ）
薄膜技术
润滑介质技术
在机械和热作用下形成有空键的 化合物Si-O-( 空键 )、Si-O-OH(空键 )等并释放出水。由于形成 水时氢的吸附作用，促进了化学 键置换过程并形成了新键Si-OOH、Si-O-Fe等。
微观条件下润滑介质技术金属抗磨减摩存在问题
金属摩擦副
润滑介质技术
凹凸面
机油介质 金属摩擦副
摩擦系数只能在0.03数量级，载荷能 力和耐高温能力存在极限。
微观条件下薄膜技术金属摩擦副间抗磨机理
金属摩擦副
镀膜技术
凹凸面
机油介质 金属摩擦副
只能沿摩擦副凹凸面产生吸附膜， 对其凹凸面加以强化或保护，但不 能解决摩擦副凹凸面平整修复问题。
DFR自修复技术特点
____与常规金属抗磨减摩及修复技术的
主要区别
综述
涉及术语的基本概念： 抗磨是指摩擦副在摩擦条件下的耐摩擦或抗摩擦
性质，主要由耐磨材料的硬度决定，主要技术途径是 硬化摩擦面。减摩是指减少摩擦副之间干摩擦条件， 主要由减摩介质的摩擦系数所决定，目前主要技术途 径是机油等油性物质或精加工摩擦面。修复技术是指 摩擦副之间因磨损造成种种磨损创面或磨损沟壑后， 能够予以修复的技术。
自修复技术 摩擦副磨损创面的凹凸面
金属摩擦副
由于金属陶瓷层是沿着摩擦副表面特别是磨损创面 向外生成，最终因被修复的创面处摩擦力化学反应 减少以至停止，因而金属陶瓷层生成减缓以至停止 生成，从达到最佳的配合尺寸，并使创面得到修复 的功能.。
机油介质
铁路内燃机缸套表面保护层的扫描电子显微镜像 （二次电子像，金相制样法，未腐蚀）
金属磨损自修复技术与 常规金属抗磨减磨及修复技术的主要区别
形成类金属陶瓷层，将摩 擦副之间的金属－金属、 金属－化合物膜层摩擦， 转变为金属陶瓷层－金属 陶瓷层摩擦。
从根本上改变金属摩擦机 制，具备低
摩擦系数、抗强摩擦、耐 高温、耐腐蚀等优异性能。
添加一些剂极性物质，在润滑过 程中，极性物质与金属表面反应， 可生成化学吸附膜。化学吸附膜 是添加剂与金属表面以化学键形 式连接生成金属皂。
目前国内和世界上各种金属抗磨减摩及修复技术 及其产品种类繁多，缺乏通用和权威的可比性，既便 有可对比的参数，由于使用环境较为复杂也不便作为 评估标准。金属表面再生磨损自修复技术（简称自修复 技术）的特殊性能，又使其从材料制作、技术工艺、 应用都不同于许多现已知的各种金属抗磨减摩、修复 技术及其产品。我们试从不同的角度，与同类型的金 属抗磨减摩及修复技术及其产品进行一些定性的评价 比较，仅供用户根据自已的专业需要参考：
化学吸附膜。
二、DFR自修复技术的修复及抗磨减摩效果
工程定位
修复效果
抗磨减摩效果
存在问题
DFR材料
可修复的磨损创面不限，
（表面工程技术中 生成厚度可达110徽米， 的表面改性技术 ） 可修复相同厚度的磨损沟
薄膜技术
镀膜吸附力有限，可修复 的磨损创面有限，生成厚
度有限。
润滑介质技术
无修复能力，但可形成油 性保护膜。
大幅度提高材料表面性能 如硬度、耐磨性、耐腐蚀 性等。
薄膜技术 润滑介质技术
利用物理、化学手段将固体表 从阴极电弧镀、磁控溅射、 能在润滑面之间，形成一
面涂覆一层特殊性能的薄膜。 等离子体增强化学气相沉 种柔韧的金属化合物，牢
主要分为物理吸附膜、化学吸 积、热丝化学气相沉积、 附膜、化学反应膜。是目前金 直流等离子体化学气相沉 属抗磨减摩新研究的技术途径，积、化学镀技术为代表的
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析
0引言从客观的角度来分析，金属磨损自修复技术的运用，能够在维修效率、维修质量上更好的提升，在相关不足的弥补层面上，给出了更多的参考、指导问题，全方面的进行修复和干预，并且减少了固定工作思路所造成的不足。
但是，我们在金属磨损自修复技术的实践层面上，必须做出更好的改善，要坚持对不同问题产生的影响力，开展深入的考量和调研，确保金属磨损自修复技术的体系不断健全，为今后的发展进步，努力做出更加卓越的贡献。
1汽车发动机故障的原因1.1润滑问题从目前所掌握的情况来看，汽车发动机的发展、生产，都会进行大量的测试、分析，但是任何设备经过长期应用以后，都会受到内部、外部因素的综合作用，此时对于汽车发动机的故障而言，基本上是隶属于必然出现的问题，想要在最终的解决效果上更好的提升，必须在故障原因方面做出有效的判定。
调查过程中，发现润滑不良所造成的汽车发动机故障，是比较常见的现象。
例如，很多车辆在生产、应用的过程中，自身的转速表现出较高的特点，这对于发动机本身所造成的消耗是非常大的，部分车主在专业知识上并不了解，因此在润滑工作的落实过程中，并没有仔细的观察和操作，这对于汽车发动机造成的损伤还是不断的增加、积累。
大部分情况下，汽车发动机处于工作状态的时候，必须得到润滑的有效辅助，如果没有在参数和技术上得到预期效果，势必在内部问题的恶化方面不断增加。
因此，当车辆的行驶里程有所延长以后，必须在润滑力度上更好的提升，规避问题的反复出现。
1.2恶劣条件问题就汽车发动机本身来讲，故障的出现并非偶然现象，所有的故障都是不同问题发生所造成的必然结果。
使用条件恶劣的情况下，很容易导致汽车发动机的故障出现，而且针对车辆本身造成的破坏是非常严重的，应坚持在今后的问题处置上，对此保持高度的关注。
例如，有些路面表现出平整的特点，因此针对车辆造成的损失并不大。
但是在大量的调查以后，发现车辆行驶的崎岖路面较多，而且在坑洼的状态下行驶，特别容易导致汽车发动机的寿命不断缩短，更加会造成温度方面的严重差异。
汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用效果
2 金属磨损自修复技术原理探讨
金属磨损自修复技术是应用特殊材料——羟基硅酸盐微米级粒径 组合物，改变金属摩损微观结构的一种减摩技术。当金属磨损自修复 材料穿透润滑油后，能够清理摩擦界面的污染物，且在摩擦中产生超 精研磨效应。断裂金属表面的微凸体，通过瞬间闪温催发金属表面的 铁原子与修复材料中的微粒晶体镁原子产生化学反应，使铁基硅酸盐 保护层在修复材料的微烧结、微冶金过程中得以生成[2]。实践表明铁 基硅酸盐保护层仅形成于摩擦界面，具有显著选择性。
车辆在使用过程中出现拉缸故障，可使用金属磨损修复技术实 施维修。方法如下：拆卸受损的研磨气门和活塞环，更换发动机气 门油封，为气缸添加保护套，清除活塞内的积碳；全面清理发动机 气缸内壁附着杂物并清洁气缸壁表面；调整活塞位置，将自修复材 料反复擦拭在发动机气缸壁表面，确保涂抹均匀；将气缸盖装配后 即可采用“气缸和活塞未达到极限磨损状态”的修复材料稀释和注入 方式展开维修工作。
4 结束语
金属磨损自修复技术，可在动态中快速完成修复操作。在超精 研磨作用下，增强金属摩擦表面的耐磨性，其修复效果显著。吉文 哲在相关研究中表明，“采用金属磨损自修复技术不仅可以减少发 动机零件的更换频率，进而降低维修成本，对于降低发动机故障率 和延长发动机使用寿命均具有重要意义”。笔者在实践中亦证实了 其技术的有效性，但在操作过程中，通常实际压缩比为90%×标准 值，则注入40～50 mL；若为80%×标准值，应在40～50 mL基础 上增加1.2～1.4倍；若为70%×标准值，则需提高1.6～1.8倍。