CN103692594A - 一种碳纤维增强化石墨轴承的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维增强化石墨轴承的制造方法。所述的方法是将适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂按一定比例置于混合器中，于30-50℃的温度下混合均匀后装入压模内，热压成型温度为30-80℃，加压到适宜压力时升温至120-180℃，保温固化5-10分钟。采用所述的方法可以制造耐脆裂或耐碎裂的石墨轴承制作材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维增强化石墨轴承的制造方法。
背景技术
轴承是机械工业中常用的一种滑动机件，材质上又有金属、非金属、复合材料之别。石墨轴承则是随着机械设备的性能要求，在金属轴承的基础上开发并发展起来的炭质轴承，以石墨材料为主要基材。石墨轴承有不同于金属轴承的特性，主要表现在：自润滑、耐高温、耐腐蚀、质轻等。石墨轴承多用于滑动轴承。应用于食品、饮料、纺织、化工等工业部门中的运输机、干燥机、纺织机、潜水泵电机等轴承方面，这些部位如用油脂润滑剂不可避免会引起污染，而石墨轴承的自润滑性很强，耐腐蚀，可不使用润滑油而进行长期运转。
石墨轴承以石墨材料为主要基材，径向抗压强度比较低，通常应用在中等及低负荷条件下。为了提高石墨轴承的机械强度，特别是为了提高其耐冲击韧性，常用一些耐磨性能好的易熔金属进行浸渍处理，但在较大的载荷条件下，往往仍达不到所要求的机械强度，从而人们开始用粉末冶金方法制造青铜石墨含油轴承。随着轴承载荷要求的进一步提高，青铜石墨含油轴承也难达到要求，随后人们又开发出了镶嵌石墨轴承。镶嵌石墨轴承的制造是以金属材料为基体，石墨作为一种固体润滑材料镶嵌在轴承的摩擦面金属基体上，用于轴承工作状态下的润滑材料。其抗压强度、抗折强度、热膨胀系数一般取决于基体金属材质，可在重载荷下运行。但是，由于其热膨胀系数取决于基体金属材质，而基体金属材质的膨胀系数与石墨体的膨胀系数的差异往往会导致轴承的尺寸精度在变化的运行环境下产生超出允许的差异范围，以致于影响装备的正常运行，致使故障产生，行业内对此一直极为头痛，而且至今未提出更有效地解决办法。
本发明提出了一种碳纤维增强化石墨轴承的制造方法。所述的方法是将适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂按一定比例置于混合器中，于30-50℃的温度下混合均匀后装入压模内，热压成型温度为30-80℃，加压到适宜压力时升温至120-180℃，保温固化5-10分钟。用所述方法制成的石墨轴承材料，不仅保留了石墨材料的所有优点和性能，更为重要的是，由于在制造过程中将适宜长度的碳纤维均匀置于石墨材料的内部，有效地增强了石墨轴承的机械强度，从根本上解决了以往石墨材料制成的轴承制品极易脆裂和碎裂的问题。
发明内容
技术方案：将适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂按一定比例置于混合器中，于30-50℃的温度下混合均匀后装入压模内，热压成型温度为30-80℃，加压到适宜压力时升温至120-180℃，保温固化5-10分钟。
附图说明
本发明的上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，附图为本发明的一个实施例的示意图。附图中的1：按规定的比例混合均匀的适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂；附图中的2：碳纤维。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。在本发明中，所述的方法是将适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂按一定比例置于混合器中，于30-50℃的温度下混合均匀后装入压模内，热压成型温度为30-80℃，加压到适宜压力时升温至120-180℃，保温固化5-10分钟。
实施例：碳纤维增强化石墨轴承材料的制造工艺和流程：
碳纤维制备：将纤度为11Tex的碳纤维切断至5-10mm的长度，适量，备用；
石墨粉制备：石墨粉碎、筛分、粉碎、称量，细度：300目，备用；
酚醛树脂或高粘度树脂：适量，备用；
六次甲基四胺：化学纯，适量，备用；
添加剂：选用其他类树脂即可，适量，备用；
稀释剂：无水乙醇，适量，备用；
一次混配：按照工艺技术要求的比例，将酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂于30℃的温度下混合均匀后粉碎成细小颗粒，备用。
二次混配：按照工艺技术要求的比例，将切好的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂于30℃的温度下混合均匀，备用。
装模：先将不含碳纤维的一次混配的原料装入压模中，注意:装模时只将一次混配的原料置于压模的底部和边缘部；然后将二次混配的含有碳纤维的原料置于压模的中间部位，然后，再用一次混配的原料覆盖其上。这样做的目的是保证碳纤维不会在成品制成时探出表面，因此，只要保证一次混配的原料与压模接触表面保持有5mm左右的厚度即可。
加压成型：将装好的压模在30℃的温度条件下加压成型，其间持续保温5分钟；然后，升温至180℃，固化5分钟。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡本行业的普通技术人员，均可按说明书附图所示和以上所述，顺畅地实施本发明。但是，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种碳纤维增强化石墨轴承的制造方法，其特征在于：所述的方法是将适宜长度的碳纤维、酚醛树脂、石墨粉、六次甲基四胺、添加剂及稀释剂按一定比例置于混合器中，于30-50℃的温度下混合均匀后装入压模内，热压成型温度为30-80℃，加压到适宜压力时升温至120-180℃，保温固化5-10分钟。
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