CN1701912A - 纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法 - Google Patents

纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法，首先在钢板表面烧结一层青铜粉作为中间层，然后在中间层上轧制一层包含纳米Al2O3的聚酰亚胺聚合物层，再经过氮气保护条件下的烧结、机械加工修饰和卷制焊接，制成复合材料滑动轴承。其中所述聚合物层的原料组成重量百分比为：聚酰亚胺：70～95％，聚四氟乙烯：2.5～15％，纳米Al2O3：1.5～10％，铅粉：1～5％。经上述工艺制得的纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承具有优良的力学性能和摩擦学性能，可用于机械、食品、航空航天等部门各种无油润滑的场合。

Description

纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型纳米摩擦复合材料滑动轴承的制备方法，尤其涉及一种纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法，属于新型机械零件加工
技术领域。
背景技术
复合材料滑动轴承是一种新型无油润滑滑动轴承，在国内外一些工业部门应用十分广泛。这种轴承材料是以钢板为基材，在基材上烧结一层青铜粉作中间层，在其上轧制一层高分子塑料或高分子复合材料作为表面层，能够自润滑。它充分发挥了金属的刚性和塑料的自润滑性优异的特点，从而弥补了塑料尺寸不稳定和金属干摩擦性差的缺点，使之具有耐疲劳、承载能力高、耐磨性好、寿命长等特点。
聚酰亚胺是一类主链上含酰亚胺基团的有机高分子，具有优异的热稳定性、高真空、抗辐照和低摩擦磨损等优点。聚酰亚胺作为自润滑耐磨材料应用于航天等领域的摩擦系统中，日益受到国防军事及尖端技术部门的极大重视。其中，加成型聚酰亚胺(API)具有优良的加工性能和突出的热氧化稳定性能，但是在单独使用时耐磨性能差，所以，在基体中加入各种填料制成聚酰亚胺复合材料构件，是其在摩擦学领域应用的主要形式之一。采用纳米Al2O3填充聚酰亚胺，可制得具有优异摩擦学性能的复合材料，可以作为复合材料轴承的表面承载层。
申请号为03111885.2的中国发明专利公开了一种氟塑料基纳米复合材料滑动轴承，采用氟塑料树脂作为基体材料，与功能改性剂、增强纤维和助剂复合而成的复合材料，并按照常规方法制造成滑动轴承，具有摩擦系数低，耐磨损性能好，使用寿命长等特点。但是采用的树脂基体为氟塑料，耐高温性能比较差，最高使用温度只能达到250℃。
公开号为CN1445284A的中国发明专利公开了一种纳米氧化锌填充聚酰亚胺材料，具有优良的力学性能、耐热性能和摩擦学性能，但是目前还没有应用于复合材料轴承。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法，工艺简单可行，采用较低的添加剂用量就可以最大限度提高复合材料的减摩耐磨技术性能，这种复合材料轴承摩擦系数低，耐磨性能好，使用寿命长，PV值较高，自润滑性能好，可广泛用于汽车、机械、食品、航空、航天等部门要求无油润滑的场合。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用钢板、青铜粉、纳米Al2O3、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、以及少量铅粉等原料，采用轧制等方法制造成滑动轴承。首先在钢板表面烧结一层青铜粉作为中间层，然后在中间层上轧制一层包含纳米Al2O3的聚酰亚胺聚合物层，再经过氮气保护条件下的烧结、机械加工修饰和卷制焊接，制成复合材料滑动轴承。经过上述工艺制得的纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承具有优良的力学性能和摩擦学性能，
本发明的复合材料滑动轴承制备方法具体为：首先在钢板上铺一层青铜粉，厚度为0.3～0.4毫米，在800℃条件下把铜粉和钢板基材烧结在一起，使钢板表面烧结一层青铜粉作为中间层，然后在烧结的青铜粉中间层上轧制一层由聚酰亚胺、纳米Al2O3、聚四氟乙烯、以及少量铅粉等组成的聚合物层，压力为30MPa，然后在氮气保护条件下，在400℃条件下进行烧结，再经机械加工修饰，最后经过卷制、焊接成复合材料轴承。
其中，本发明所述的聚合物层原料组成重量百分比为：
聚酰亚胺：70～95％，
聚四氟乙烯：2.5～15％，
纳米Al2O3：1.5～10％，纳米Al2O3平均直径为30～50纳米，
铅粉等其他添加材料：1～5％。
本发明采用的聚酰亚胺为加成型聚酰亚胺模塑粉，如：PMR-15、Kerimid等。聚四氟乙烯包括以悬浮法聚合的各种牌号的聚四氟乙烯树脂，如SM021等。
本发明的复合材料滑动轴承，由于加入纳米粒子进行增强、增韧改性，试样表明其最高极限载荷在原来的基础上提高了20％以上，最高失效温度提高了30℃以上，PV值提高了20％以上。
本发明的纳米Al2O3填充聚酰亚胺复合材料滑动轴承具有填料用量少，摩擦系数和磨损率低，自润滑性能好等有点，性能优于现有的聚合物基复合材料滑动轴承。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但不构成对本发明的限定。
实施例1：
复合材料滑动轴承聚合物层的组分重量百分比为：PMR-15聚酰亚胺模塑粉：70％，聚四氟乙烯15％，纳米Al2O3：10％，平均直径为30～50纳米之间，铅粉：5％。
复合材料轴承制造过程如下：首先在钢板上铺一层青铜粉，青铜粉的厚度为0.4毫米，在800℃条件下把青铜粉与钢板烧结在一起，然后把上述聚酰亚胺模塑粉、聚四氟乙烯、纳米Al2O3、铅粉充分混合，搅拌均匀。在30MPa的压力下，轧制在烧结了青铜粉中间层的钢板上，聚合物层的厚度为10毫米，然后在氮气保护400℃条件下进行烧结，再经过机械加工修饰，去除毛刺，卷制，焊接制成复合材料轴承，直径为20mm。
对制备得到的滑动轴承进行摩擦学试验，测得其极限载荷为150.8kg，失效温度为370℃，PV值为1.59MPa.m/s。
实施例2
调整聚合物层的原料配比，各组分重量百分比如下：PMR-15聚酰亚胺模塑粉：80％，聚四氟乙烯：10％，纳米Al2O3：5％，铅粉5％。
复合材料轴承的制备工艺和实施例l相同，测试其摩擦学性能，极限载荷为160.5kg，失效温度为360℃，PV值为1.63MPa.m/s。
实施例3
复合材料原料组分重量百分比为：PMR-15聚酰亚胺模塑粉：95％，聚四氟乙烯2.5％，纳米Al2O3：1.5％，铅粉l％。
复合材料轴承的制造工艺同实施例1，其极限载荷略有下降，为146.7kg，但摩擦系数变小了，失效温度为357℃，PV值为1.62MPa.m/s。

Claims (1)

1、一种纳米Al2O3/聚酰亚胺摩擦复合材料滑动轴承的制备方法，其特征在于首先在钢板上铺一层厚度为0.3～0.4毫米的青铜粉，在800℃条件下把青铜粉和钢板基材烧结在一起，然后在钢板表面烧结的青铜粉中间层上轧制一层包含纳米Al2O3的聚酰亚胺聚合物层，压力为30MPa，然后在氮气保护、400℃条件下进行烧结，再经机械加工修饰，最后经过卷制、焊接成复合材料轴承；其中所述包含纳米Al2O3的聚酰亚胺聚合物层的原料组成重量百分比为：聚酰亚胺：70～95％，聚四氟乙烯：2.5～15％，平均直径为30～50纳米的Al2O3：1.5～10％，铅粉：1～5％。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100455403C (zh) * 2007-02-15 2009-01-28 上海核威实业有限公司 铝青铜-钢双金属轴承材料的制造工艺
CN101363463B (zh) * 2008-07-14 2012-05-16 东莞市新志密封技术有限公司 用于液压缸和气缸的导向带及生产方法
WO2012171243A1 (zh) * 2011-06-17 2012-12-20 浙江长盛滑动轴承股份有限公司 改性聚酰亚胺耐磨层的三层复合自润滑滑动轴承及其制作方法
CN103911118A (zh) * 2014-04-01 2014-07-09 南京航空航天大学 旋转型超声电机用聚酰亚胺摩擦材料及其制备方法
CN105482361A (zh) * 2016-01-12 2016-04-13 山东佳星环保科技有限公司 一种石墨烯基耐磨复合润滑材料及其制备方法
CN106795423A (zh) * 2014-10-14 2017-05-31 日本制动工业株式会社 摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦部件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1013798A (en) * 1973-01-17 1977-07-12 James W. Cairns Composite bearings
JPS6037415A (ja) * 1983-08-09 1985-02-26 Oiles Ind Co Ltd 複層軸受ならびにその製造方法
JPH0483914A (ja) * 1990-07-24 1992-03-17 Taiho Kogyo Co Ltd すべり軸受材料
JP3727385B2 (ja) * 1995-09-14 2005-12-14 大豊工業株式会社 滑り軸受
JP3679312B2 (ja) * 2000-06-15 2005-08-03 大同メタル工業株式会社 複層摺動材料
CN1208561C (zh) * 2003-02-24 2005-06-29 济南大学 氟塑料基纳米复合材料滑动轴承
CN1197902C (zh) * 2003-04-11 2005-04-20 上海市合成树脂研究所 纳米氧化锌填充聚酰亚胺材料

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100455403C (zh) * 2007-02-15 2009-01-28 上海核威实业有限公司 铝青铜-钢双金属轴承材料的制造工艺
CN101363463B (zh) * 2008-07-14 2012-05-16 东莞市新志密封技术有限公司 用于液压缸和气缸的导向带及生产方法
WO2012171243A1 (zh) * 2011-06-17 2012-12-20 浙江长盛滑动轴承股份有限公司 改性聚酰亚胺耐磨层的三层复合自润滑滑动轴承及其制作方法
CN103911118A (zh) * 2014-04-01 2014-07-09 南京航空航天大学 旋转型超声电机用聚酰亚胺摩擦材料及其制备方法
CN106795423A (zh) * 2014-10-14 2017-05-31 日本制动工业株式会社 摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦部件
CN105482361A (zh) * 2016-01-12 2016-04-13 山东佳星环保科技有限公司 一种石墨烯基耐磨复合润滑材料及其制备方法

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