CN102408761A

CN102408761A - 减摩自润滑复配涂料

Info

Publication number: CN102408761A
Application number: CN2011102740327A
Authority: CN
Inventors: 谭业发; 蔡滨; 徐婷; 王小龙; 谭华; 周春华; 何龙; 郝胜强; 敬奇峰
Original assignee: ENGINEERING-CORPS ENGINEERING COLLEGE SCIENCE AND ENGINEERING UNIV OF PLA
Current assignee: ENGINEERING-CORPS ENGINEERING COLLEGE SCIENCE AND ENGINEERING UNIV OF PLA
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明涉及一种减摩自润滑复配涂料，由基料和模数为4.5的硅酸钾胶粘剂按100g∶(280～320)ml的比例混合搅拌而成，所述填料是由石墨粉、二硫化钼粉、锌粉按重量比1∶0.7～0.8∶0.7～0.8组成的混合粉料。本涂料可采用简单的刷涂方式，在机械摩擦副表面形成减摩自润滑涂层，无需施加润滑油或油脂，即可有效减少机械传动摩擦副的阻力、降低噪音和振动，特别适合暴露于粉尘等恶劣环境中工作的机械传动摩擦副使用。

Description

减摩自润滑复配涂料

技术领域

本发明涉及一种降低机械摩擦构件表面摩擦系数的减摩自润滑复配涂料，擦机构的可有效消除摩擦阻滞，以及由此产生的振动和噪音现象。

背景技术

很多大型机械设备的作业环境比较恶，特别是许多暴露于粉尘弥漫环境中且无法采用传统的润滑油、润滑脂等润滑手段的机械摩擦副，经常导致摩擦机构零部件产生严重的摩擦阻滞、剧烈的磨损问题，并引起振动和噪声，降低了机械设备的安全可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种减摩自润滑复配涂料，它可降低机械摩擦构件表面摩擦系数，消除摩擦阻滞，以及由此产生的振动和噪音现象，提高机械摩擦机构运行的平顺性和可靠性，延长其使用寿命。

减摩自润滑复配涂料，由基料和模数为4.5的硅酸钾胶粘剂按100g∶(280～320)ml的比例混合搅拌而成，所述基料是由石墨粉、二硫化钼粉、锌粉按重量比1∶0.7～0.8∶0.7～0.8组成的混合粉料。

所述基料中，石墨粉的粒径为3～5μm，二硫化钼粉的粒径为2～4μm，锌粉的粒径为3～5μm。

一种减摩自润滑复合涂层，其特征是由权利要求1的减摩自润滑复配涂料均匀刷涂于机械构件摩擦副的表面，自然固化而成。

所述涂层厚度为0.45mm～0.55mm。

本发明多组分协同减摩自润滑复配涂料中的固体润滑组分石墨和二硫化钼协同作用，可有效降低摩擦系数，并具有良好的承载能力；涂料中的锌粉主要为石墨和二硫化钼提供附着平台，并可增加涂层的强度以及缩短固化时间。本涂料可采用简单的刷涂方式，在机械摩擦副表面形成减摩自润滑涂层，该涂层通过各组分的协同作用，具有自润滑和高强度性能，无需施加润滑油或油脂，即可有效减少机械传动摩擦副的阻力、降低噪音和振动，可确保其工作稳定可靠，是一种经济而简便的减摩方式，特别适合暴露于粉尘等恶劣环境中工作的机械传动摩擦副使用。

附图说明

图1减摩自润滑涂层与基体复合后的SEM截面照片。

图2减摩自润滑涂层试样与45^#钢试样的摩擦系数曲线图。

具体实施方式

实施例1减摩自润滑复配涂料的制备

1.原料

(1)石墨：纯度99.5％，粒径3～5μm(市售，上海一帆石墨有限公司生产)。

(2)二硫化钼(MoS₂)：纯度99.5％，粒径2～4μm(市售，上海一帆石墨有限公司生产)。

(3)锌(Zn)粉：纯度99.5％，粒径3～5μm(市售，北矿锌业有限公司生产)。

(4)硅酸钾胶粘剂(或称钾水玻璃)：模数4.5，pH值为11～12，相对密度为1.16～1.30，粘度≤25Pa.s(市售，河南省鑫钰化工有限公司生产)。

2.制备工艺过程

涂料的配制

将基料按质量分数：石墨40％，二硫化钼30％，锌粉30％分别称取，然后混合搅拌均匀；按硅酸钾溶液∶填料＝300ml∶100g称取适量胶粘剂硅酸钾溶液。将填料加入到硅酸钾溶液中，并用搅拌机搅拌均匀，得减摩自润滑复配涂料，倒入涂料桶中保存。

本涂料除本实施例提供的上述配比外，各组分可在本发明限定的范围内调整，组成各种不同配比的复配涂料，在此不一一举例。

实施例2摩擦构件减摩自润滑复合涂层的制备

(1)摩擦构件表面处理

将摩擦构件表面的油污、灰尘、锈迹等清除干净，同时使其表面具有一定的表面粗糙度(Ra＝3.2μm～6.3μm)，以利于涂层与摩擦构件基体的结合。处理方法：①用电动手砂轮或80^#铁砂纸对摩擦构件表面进行打磨，去除表面附着的锈迹、污渍等。②用丙酮对表面擦洗，保持表面的清洁。

(2)复合涂层材料的刷涂

先将试样固定，然后将制备好的涂料用涂料专用刷子，刷涂于摩擦构件表面。刷涂中，刷涂面要尽量保持水平，均匀刷涂，涂层厚度约0.45mm～0.55mm，然后室温条件下自然固化，即在摩擦构件表面复合成减摩自润滑涂层。

实施例3涂层的摩擦磨损试验

环境条件：室温25℃，相对湿度RH60％；

在球-盘式HT-500型摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验，采用的上试样为Φ4mm的GCr 15轴承球，采用的下试样分别是45^#钢和以45^#钢为基体的本发明减摩自润滑复合涂层。试验载荷均为6N(相应的接触应力为12.7MPa)；速度均为1m/s；试验运行时间：30min。

分别测得减摩自润滑复合涂层和45^#钢的摩擦系数见图2。图2中。横座标为与减摩擦时间，纵座标是摩擦系数值。图中可见，减摩自润滑复合涂层的摩擦系数在0.048～0.051，45^#钢的摩擦系数在0.32～0.41，表明本发明涂层的摩擦系数比45^#钢降低了85％～87.6％。

Claims

1.一种减摩自润滑复配涂料，其特征是由基料和模数为4.5的硅酸钾胶粘剂按100g∶(280～320)ml的比例混合搅拌而成，所述基料是由石墨粉、二硫化钼粉、锌粉按重量比1∶0.7～0.8∶0.7～0.8组成的混合粉料。

2.根据权利要求1所述的减摩自润滑复配涂料，其特征是基料中，石墨粉的粒径为3～5μm，二硫化钼粉的粒径为2～4μm，锌粉的粒径为3～5μm。

3.一种减摩自润滑复合涂层，其特征是由权利要求1的减摩自润滑复配涂料均匀刷涂于机械构件摩擦副的表面，自然固化而成。

4.根据权利要求1所述的减摩自润滑复合涂层，其特征是涂层厚度为0.45mm～0.55mm。