本申请属于润滑材料，具体涉及一种润滑液、机械设备及其应用。
背景技术：
1、随着纳米技术的发展，纳米润滑液在机械加工等领域逐渐展现出巨大的应用前景。纳米材料以其大比表面积、高熔点、低硬度等一系列特征为基础，通过微轴承、微填充、纳米自修复膜等摩擦学机制，发挥优异的润滑性能。许多金属基、氧化物基、硫化物基、陶瓷基纳米材料已在实际生产中得到广泛的应用。
2、申请号为202211360656.5的专利公开了一种纳米流体润滑液，该种纳米流体润滑液由十二烷基硫酸钠、油酸、修饰纳米材料和基础油制备得到。具体的，所述修饰纳米材料包括纳米材料以及用于对纳米材料进行修饰的表面修饰物；所述表面修饰物为饱和或单不饱和的烷基长链。该专利利用十二烷基硫酸钠在略低于其临界成胶浓度下对烷基修饰纳米材料的范德华牵引作用，在保证纳米材料的分散稳定性的同时，提升了纳米流体润滑液的流动性，可以在微量润滑等高流动性需求的工况下使用。
3、从上述专利制备的润滑液的摩擦系数测定效果来看，修饰纳米材料添加量与摩擦系数之间呈现先反比后正比的关系。具体来说，当修饰纳米材料添加量为0.04wt％时，摩擦系数为0.07；修饰纳米材料添加量为0.06wt％时，摩擦系数降至最低为0.067；修饰纳米材料添加量为0.08wt％时，摩擦系数则增加至0.069。尽管该专利提出的油基润滑液具有较低的摩擦系数，但其添加量较高，单位修饰纳米材料的润滑效能有必要进一步提升，以适应机械行业发展对低成本、低摩擦系数润滑液的需求。
技术实现思路
1、本申请的第一目的在于提供一种润滑效能高的新型润滑液，通过以下技术方案得以实现：
2、一种润滑液，以质量百分比计算，包括0.01～0.1wt％第一凝胶因子、0.05～0.7wt％的第二凝胶因子、0.01～0.5wt％的修饰纳米材料及98.70～99.93wt％的基础液；所述修饰纳米材料包括纳米材料以及用于对纳米材料进行修饰的极压剂；所述极压剂为包含有硫、磷、氯元素中的一种或几种的饱和或单不饱的烷基长链；所述纳米材料为管状纳米材料；所述基础液为油或水；当基础液为油时，所述第一凝胶因子包括硫酸钠类有机物、磺酸钠类有机物中的一种或几种，所述第二凝胶因子包括羧酸类有机物；当基础液为水时，所述第一凝胶因子包括羧酸类有机物，所述第二凝胶因子包括硫酸钠类有机物、磺酸钠类有机物中的一种或几种。
3、首先，需要指出的是，在本申请的第一凝胶因子和第二凝胶因子浓度设计下，凝胶因子整体在润滑液中的浓度低于临界成胶浓度，因此本申请的润滑液具有一定的流动性，为纳米流体润滑液。其次，本申请通过对第一凝胶因子、第二凝胶因子浓度的调整，主要提供了两种润滑液，一种是水基润滑液，另一种油基润滑液。申请人发现，当基础液采用去离子水时，通过调整十二烷基硫酸钠和油酸等的配比，增加十二烷基硫酸钠的添加量，减少油酸等的添加量，利用十二烷基硫酸钠凝胶因子和油酸等凝胶因子的比配关系，可以实现水基纳米润滑液的持久稳定分散。再次，本申请中纳米材料仅能为管状纳米材料，采用其他形态的纳米材料，极压剂无法对其进行稳定修饰，主要原因在于管状纳米材料可以提供更多的表面区域进行修饰，其不仅外部可以通过化学反应引入不同的功能团，而内表面也可以进行相应的修饰。而如石墨烯等二维平面结构虽然提供了大的表面面积，但相对于管状纳米材料，其表面修饰的多样性和方法略显有限。
4、作为优选，以质量百分比计算，润滑液包括0.01wt％～0.1wt％第一凝胶因子、0.05wt％～0.7wt％第二凝胶因子、0.01wt％～0.03wt％修饰纳米材料和99.17wt％～99.93wt％基础液。
5、作为优选，所述含硫元素的极压剂包括十二烷基硫醇、硫化异丁烯、二丁基硫化物、二辛基二硫化物、二苯基硫化物中的一种或几种；所述含磷元素的极压剂包括磷酸三甲酚酯、磷酸三乙酯、亚磷酸二正丁酯中的一种或几种；所述含氯元素的极压剂包括氯化石蜡、氯化油脂中的一种或几种；所述硫酸钠类有机物包括十二烷基硫酸钠；磺酸钠类有机物包括对甲基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；所述括羧酸类有机物包括油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸中的一种或几种。
6、作为优选，所述纳米材料包括金属、金属氧化物、氮化物、聚合物、陶瓷基、稀土基、碳基纳米材料中的任意一种或者几种。其中，所述金属包括但不限于铜、镍、铝、银、铁、钴、钨；金属氧化物包括但不限于二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化铁；氮化物包括但不限于氮化硼；聚合物包括但不限于聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯；陶瓷基包括但不限于氧化铝、二氧化硅；稀土基包括但不限于氧化镧、氟化镧；碳基包括但不限于单壁碳纳米管、多壁碳纳米管。
7、作为优选，纳米材料在其纳米维度上的尺寸为0.1～100nm，在非纳米维度上的尺寸小于等于2μm。优选的，纳米材料在其纳米维度上的尺寸为1～50nm。优选的，纳米材料在其纳米维度上的尺寸为5～20nm。本条技术方案通过调节纳米材料的尺寸可以有效平衡纳米材料在液相介质中的重力、浮力、表面张力及与凝胶因子间的牵引力。
8、本申请的第二目的在于提出上述润滑液在机械设备润滑领域中的应用。
9、本申请的第三目的在于提供一种机械设备润滑方法，使用上述的润滑液；所述机械设备待润滑部位的材料包含有铁元素。
10、作为优选，在使用润滑液对机械设备进行润滑时，施加荷电电压对润滑过程进行催化。
11、作为优选，施加荷电电压为-2kv～-8kv；润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01～0.03wt％；润滑载荷为98～392n。优选的，当基础液为水时，施加荷电电压为-2kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01wt％，载荷为196n；当基础液为油时，施加荷电电压为-2kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01wt％，载荷为196n。优选的，施加荷电电压为-4kv或-8kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.02wt％，载荷为196n。优选的，施加荷电电压为-6kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.03wt％，载荷为196n。
12、本申请的第四目的在于提供一种机械设备，所述机械设备设有保护膜，所述保护膜由上述任一项所述的机械设备润滑方法形成。
13、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
14、本申请通过使用包含有特殊元素的极压剂对纳米材料进行修饰，可以大幅度提升单位修饰纳米材料的润滑效能，且润滑液的分散稳定性极高，净测试修饰纳米材料可以在油基或水基润滑剂中分散数月之久。
15、针对本申请的润滑液的静电催化成膜效应，申请人发现使用本申请的润滑液对包含有铁元素的摩擦面进行润滑时，在特定的修饰纳米材料质量百分比、荷电电压及载荷范围内，特别是三参数的特定选值下，可以通过在润滑部位形成有硫化亚铁等无机保护膜，进一步降低机械设备中润滑部位的摩擦系数，提升单位修饰纳米材料的润滑效能。
1.一种润滑液，其特征在于，以质量百分比计算，包括0.01～0.1wt％第一凝胶因子、0.05～0.7wt％的第二凝胶因子、0.01～0.5wt％的修饰纳米材料及98.70～99.93wt％的基础液；所述修饰纳米材料包括纳米材料以及用于对纳米材料进行修饰的极压剂；所述极压剂为包含有硫、磷、氯元素中的一种或几种的饱和或单不饱的烷基长链；所述纳米材料为管状纳米材料；所述基础液为油或水；当基础液为油时，所述第一凝胶因子包括硫酸钠类有机物、磺酸钠类有机物中的一种或几种，所述第二凝胶因子包括羧酸类有机物；当基础液为水时，所述第一凝胶因子包括羧酸类有机物，所述第二凝胶因子包括硫酸钠类有机物、磺酸钠类有机物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种润滑液，其特征在于，所述含硫元素的极压剂包括十二烷基硫醇、硫化异丁烯、二丁基硫化物、二辛基二硫化物、二苯基硫化物中的一种或几种；所述含磷元素的极压剂包括磷酸三甲酚酯、磷酸三乙酯、亚磷酸二正丁酯中的一种或几种；所述含氯元素的极压剂包括氯化石蜡、氯化油脂中的一种或几种；所述硫酸钠类有机物包括十二烷基硫酸钠；磺酸钠类有机物包括对甲基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；所述括羧酸类有机物包括油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸中的一种或几种。
3.权利要求1或2所述的润滑液在机械设备润滑领域中的应用。
4.一种机械设备润滑方法，其特征在于，使用权利要求1或2所述的润滑液；所述机械设备待润滑部位的材料包含有铁元素。
5.根据权利要求4所述的一种机械设备润滑方法，其特征在于，在使用润滑液对机械设备进行润滑时，施加荷电电压对润滑过程进行催化。
6.根据权利要求5所述的一种机械设备润滑方法，其特征在于，施加荷电电压为-2kv～-8kv；润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01～0.03wt％；润滑载荷为98～392n。
7.根据权利要求6所述的一种机械设备润滑方法，其特征在于，当基础液为水时，施加荷电电压为-8kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01wt％，载荷为196n；当基础液为油时，施加荷电电压为-2kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.01wt％，载荷为196n。
8.根据权利要求6所述的一种机械设备润滑方法，其特征在于，施加荷电电压为-4kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.02wt％，载荷为196n。
9.根据权利要求6所述的一种机械设备润滑方法，其特征在于，施加荷电电压为-6kv、润滑液中修饰纳米材料的质量百分比为0.03wt％，载荷为196n。
10.一种机械设备，其特征在于，所述机械设备设有保护膜，所述保护膜由权利要求4～9任一项所述的润滑方法形成。
