CN110834447A - 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法 - Google Patents

一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110834447A
CN110834447A CN201911058390.7A CN201911058390A CN110834447A CN 110834447 A CN110834447 A CN 110834447A CN 201911058390 A CN201911058390 A CN 201911058390A CN 110834447 A CN110834447 A CN 110834447A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nail plate
layer
copper
plate type
type composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911058390.7A
Other languages
English (en)
Inventor
冯赞锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiashan Auburn Bearing Co Ltd
Original Assignee
Jiashan Auburn Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiashan Auburn Bearing Co Ltd filed Critical Jiashan Auburn Bearing Co Ltd
Priority to CN201911058390.7A priority Critical patent/CN110834447A/zh
Publication of CN110834447A publication Critical patent/CN110834447A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/16—Layered products comprising a layer of metal next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/14—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B32B27/322—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins comprising halogenated polyolefins, e.g. PTFE
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/105—Metal

Abstract

本发明公开了一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；所述塑料工作层中各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5‑20％、石墨：2‑10％、玻璃纤维：5‑16％、聚本脂粉末：4‑15％、聚四氟乙稀：余量；本发明的有益效果是：随着磨损的进行，塑料工作层被磨损掉后铜钉露出，变成了铜钉与偶件环之间的磨损，由于铜的刚度和强度均优于塑料工作层，铜钉用来支撑负荷，大大的提高了材料的承载能力，随着塑料工作层的不断磨损、磨损掉的铜粉颗粒在磨损表面富集，在对偶环表面形成薄层，起到支撑和载荷和润滑的作用。

Description

一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及自润滑材料领域，具体是一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法。
背景技术
随着现代科技的迅速发展，各工业产业对机械不断要求高性能化，其动力的传动条件也变得越来越苛刻，载荷和运转速度的急剧增高，迫使越来越多的工况条件都要处于少油甚至无油的润滑状态，因此对工件的制造要求也越来越高，相应的推动着材料向高强度、高韧性、耐腐蚀、抗冲击、抗疲劳以及耐高温等方面发展，这不是传统的单一材料所能满足的。自润滑材料一般由两种或者两种以上异性、异质材料，以微观或者宏观的方式复合制成，它包括基体组元和功能组元或者增强体，相对于传统的单一材料具有高比强、高硬度、耐磨损等突出优点。
PTFE具有化学惰性、热稳定性和摩擦因数低等优点等优异性能，是常用的自润滑材料，同时PTFE也存在硬度低、磨损率高、承载能力差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钉板型复合自润滑材料，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；所述塑料工作层中各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5-20％、石墨：2-10％、玻璃纤维：5-16％、聚本脂粉末：4-15％、聚四氟乙稀：余量。
进一步的，所述铜粉层的材料为球形青铜粉，所述球形青铜粉的粒度为150-250μm。
进一步的，所述无铅铜粉的粒度为30μm，密度为1.15g/cm3。
进一步的，所述石墨的粒度为20μm；聚本脂粉末的粒度为40μm，密度为1.52g/cm3；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm。
进一步的，所述金属基体层为QSn4-3，板厚3.0mm，钉高1.5mm。
钉板型复合自润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、铜钉板的轧制；
S2、铜粉层的加工：在步骤S1中得到的铜钉板上均匀铺上球形青铜粉后按现有技术一起烧结成复合板；
S3、塑料工作层材料混合；
S4、热压成型。
进一步的，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为先对金属基体层轧制出铜钉，在金属基体使用质量百分比浓度为1％-5％的强酸水溶液酸洗，温度为25℃-55℃，浸泡时间为5min-10min；然后再对金属基体进行超声波清洗，时间为10min-20min，最后在将金属基体放入真空烘干机进行烘干,烘干机的温度设置为75℃-90℃。
进一步的，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为按质量百分含量的配比，将塑料工作层材料放入混料器搅拌混合均匀，并放入烘干机中进行干燥，其中烘干机的温度设置为85℃-100℃。
进一步的，所述步骤S4中的热压成型具体为将步骤S2得到的复合板放入热压烧结炉的模具中，再将步骤S3处理过的塑料工作层混料均匀平铺在喷涂金属件上，平铺的厚度为4mm-7mm；将热压烧结炉的温度在5min-7min内升高到90℃-100℃对复合材料和模具进行预热，再将热压烧结炉的压力提高至3MPa-4MPa，进行预压处理，预压5min-10min后将压力卸载掉，然后再单轴加压至5MPa-7MPa，以20℃/min-30℃/min的速度升温，在此过程中需要放气2-3次，待温度升至300℃-350℃后保持恒温20-40min，然后加压至8-10MPa，并升温至385-395℃后保持恒温40-60min，最后在保压条件下冷却使模具温度将到110℃-120℃左右脱模。
进一步的，所述步骤S1中的强酸水溶液为盐酸溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：随着磨损的进行，塑料工作层被磨损掉后铜钉露出，变成了铜钉与偶件环之间的磨损，由于铜的刚度和强度均优于塑料工作层，铜钉用来支撑负荷，大大的提高了材料的承载能力，随着塑料工作层的不断磨损、磨损掉的铜粉颗粒在磨损表面富集，在对偶环表面形成薄层，起到支撑和载荷和润滑的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
一种钉板型复合自润滑材料，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；
所述塑料工作层中，各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5-20％、石墨：2-10％、玻璃纤维：5-16％、聚本脂粉末：4-15％、聚四氟乙稀：余量；
所述铜粉层的材料为球形青铜粉；
具体的，所述的无铅铜粉的粒度为30μm，密度为1.15g/cm3；石墨的粒度为20μm；聚本脂粉末的粒度为40μm，密度为1.52g/cm3；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm；球形青铜粉的粒度为150-250μm；
进一步的，所述金属基体层为QSn4-3，板厚3.0mm，钉高1.5mm；
钉板型复合自润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、铜钉板的轧制：
先对金属基体层轧制出铜钉，在金属基体使用质量百分比浓度为1％-5％的强酸水溶液酸洗，温度为25℃-55℃，浸泡时间为5min-10min；然后再对金属基体进行超声波清洗，时间为10min-20min，最后在将金属基体放入真空烘干机进行烘干,烘干机的温度设置为75℃-90℃；
S2、铜粉层的加工：在步骤S1中得到的铜钉板上均匀铺上球形青铜粉后按现有技术一起烧结成复合板；
S3、塑料工作层材料混合：
按质量百分含量的配比，将塑料工作层材料放入混料器搅拌混合均匀，并放入烘干机中进行干燥，其中烘干机的温度设置为85℃-100℃；
S4、热压成型：
将步骤S2得到的复合板放入热压烧结炉的模具中，再将步骤S3处理过的塑料工作层混料均匀平铺在喷涂金属件上，平铺的厚度为4mm-7mm；将热压烧结炉的温度在5min-7min内升高到90℃-100℃对复合材料和模具进行预热，再将热压烧结炉的压力提高至3MPa-4MPa，进行预压处理，预压5min-10min后将压力卸载掉，然后再单轴加压至5MPa-7MPa，以20℃/min-30℃/min的速度升温，在此过程中需要放气2-3次，待温度升至300℃-350℃后保持恒温20-40min，然后加压至8-10MPa，并升温至385-395℃后保持恒温40-60min，最后在保压条件下冷却使模具温度将到110℃-120℃左右脱模；
进一步的，所述步骤S1中的强酸水溶液为盐酸溶液；
本发明材料的检测方法如下：
摩擦磨损性能采用HT-1000高温摩擦磨损试验机进行评价，对偶球为Si3N4陶瓷，载荷为3-15N，滑动线速度为0.1-0.4m/s，摩擦半径为5mm，运行时间为15min。
经上述工艺制备的复合材料的使用温度为60-220℃，摩擦系数为0.12-0.18，磨损率3.13-3.46×10-5mm3N-1m-1
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种钉板型复合自润滑材料，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；所述塑料工作层中各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5-20％、石墨：2-10％、玻璃纤维：5-16％、聚本脂粉末：4-15％、聚四氟乙稀：余量。
2.根据权利要求1所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述铜粉层的材料为球形青铜粉，所述球形青铜粉的粒度为150-250μm。
3.根据权利要求1所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述无铅铜粉的粒度为30μm，密度为1.15g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述石墨的粒度为20μm；聚本脂粉末的粒度为40μm，密度为1.52g/cm3；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm。
5.根据权利要求1所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述金属基体层为QSn4-3材料，板厚3.0mm，钉高1.5mm。
6.钉板型复合自润滑材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、铜钉板的轧制；
S2、铜粉层的加工：在步骤S1中得到的铜钉板上均匀铺上球形青铜粉后按现有技术一起烧结成复合板；
S3、塑料工作层材料混合；
S4、热压成型。
7.根据权利要求6所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为先对金属基体层轧制出铜钉，在金属基体使用质量百分比浓度为1％-5％的强酸水溶液酸洗，温度为25℃-55℃，浸泡时间为5min-10min；然后再对金属基体进行超声波清洗，时间为10min-20min，最后在将金属基体放入真空烘干机进行烘干,烘干机的温度设置为75℃-90℃。
8.根据权利要求6所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为按质量百分含量的配比，将塑料工作层材料放入混料器搅拌混合均匀，并放入烘干机中进行干燥，其中烘干机的温度设置为85℃-100℃。
9.根据权利要求6所述的一种钉板型复合自润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的热压成型具体为将步骤S2得到的复合板放入热压烧结炉的模具中，再将步骤S3处理过的塑料工作层混料均匀平铺在喷涂金属件上，平铺的厚度为4mm-7mm；将热压烧结炉的温度在5min-7min内升高到90℃-100℃对复合材料和模具进行预热，再将热压烧结炉的压力提高至3MPa-4MPa，进行预压处理，预压5min-10min后将压力卸载掉，然后再单轴加压至5MPa-7MPa，以20℃/min-30℃/min的速度升温，在此过程中需要放气2-3次，待温度升至300℃-350℃后保持恒温20-40min，然后加压至8-10MPa，并升温至385-395℃后保持恒温40-60min，最后在保压条件下冷却使模具温度将到110℃-120℃左右脱模。
CN201911058390.7A 2019-11-01 2019-11-01 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法 Pending CN110834447A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911058390.7A CN110834447A (zh) 2019-11-01 2019-11-01 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911058390.7A CN110834447A (zh) 2019-11-01 2019-11-01 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110834447A true CN110834447A (zh) 2020-02-25

Family

ID=69575851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911058390.7A Pending CN110834447A (zh) 2019-11-01 2019-11-01 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110834447A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2394054Y (zh) * 1999-06-14 2000-08-30 李贵谋 钉板型复合材料轴承
JP2001165172A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受用樹脂製保持器
JP2001280353A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Nsk Ltd 密封転がり軸受
CN101367278A (zh) * 2007-08-17 2009-02-18 吴江市明阳新材料科技有限公司 一种环保型自润滑材料
CN102942756A (zh) * 2012-10-31 2013-02-27 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯树脂的承压耐磨材料
CN106240087A (zh) * 2016-07-15 2016-12-21 江苏大学 一种金属基复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2394054Y (zh) * 1999-06-14 2000-08-30 李贵谋 钉板型复合材料轴承
JP2001165172A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受用樹脂製保持器
JP2001280353A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Nsk Ltd 密封転がり軸受
CN101367278A (zh) * 2007-08-17 2009-02-18 吴江市明阳新材料科技有限公司 一种环保型自润滑材料
CN102942756A (zh) * 2012-10-31 2013-02-27 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯树脂的承压耐磨材料
CN106240087A (zh) * 2016-07-15 2016-12-21 江苏大学 一种金属基复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100463940C (zh) 桥梁支座滑移材料及其制备方法
CN108752002B (zh) SiC陶瓷基热弯模具及其制备方法
CN101920569B (zh) 一种高耐温耐磨油封的生产方法
CN103409687B (zh) 一种粉末冶金支座及其制备方法
WO2012034262A1 (zh) 一种改性聚四氟乙烯树脂的耐磨材料
CN106041047A (zh) 一种粉末冶金高硬度轴承材料及其制备方法
CN104278227A (zh) 一种全金属相宽温域自润滑涂层的制备技术
CN105152653B (zh) 一种抗腐蚀碳化硅棚板及其制备方法
CN110834447A (zh) 一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法
CN110861367A (zh) 一种复合自润滑板材及其制备方法
CN104031387B (zh) 一种自润滑聚酰亚胺弹性耐磨复合材料及制备方法
CN105524409A (zh) 钛酸钾晶须增强peek复合材料及其制备方法
CN106867395B (zh) 含poss聚酰亚胺树脂耐油磨耐高温固体润滑涂层材料及方法
CN111808422A (zh) 一种轴承保持架用聚酰亚胺复合材料及其制备方法、轴承保持架
CN115975318A (zh) 一种低磨损自润滑材料及其制备方法
CN106086718A (zh) 一种离合器铁基复合摩擦材料及其制备方法
CN109354502B (zh) 一种高温环境中具有高耐磨表面的自润滑氮化硅基复合材料
CN110789213A (zh) 一种聚氨酯与聚四氟乙烯的复合工艺
CN103568395A (zh) 一种耐磨自润滑的pes/金属复合材料及其制备方法
CN105369087A (zh) 一种耐高温的轴承材料
CN110762123A (zh) 一种三层复合自润滑材料及其制备方法
RU2274774C2 (ru) Пара трения в ступени погружного многоступенчатого центробежного насоса
CN105542712A (zh) 一种半金属摩擦材料的制备方法
CN104327918A (zh) 一种低噪音润滑脂及其制备方法
CN105312577A (zh) 一种耐磨不锈钢制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200225