CN1862044A

CN1862044A - 轴承元件

Info

Publication number: CN1862044A
Application number: CN 200610077163
Authority: CN
Inventors: H·朗
Original assignee: Miba Gleitlager Austria GmbH
Current assignee: Miba Gleitlager Austria GmbH
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: CN1862044B; AT501811B1; AT501811A1

Abstract

本发明涉及轴承元件(1)，含有一个金属支承体(2)、安置于其上的轴承合金层(3)和安置于该轴承合金层上的聚合物层(4)，其中聚合物层(4)包括聚酰亚胺树脂、二硫化钼(MoS₂)和石墨。聚合物层(4)中聚酰亚胺树脂的含量选自下限为60％和上限为80％的范围，MoS₂的含量选自下限为15％和上限为25％的范围，和石墨的含量选自下限为5％和上限为15％的范围。

Description

轴承元件

本发明涉及一种轴承元件，含有一个金属支承体、安置于其上的轴承合金层和安置于该轴承合金层上的聚合物层，其中聚合物层包括聚酰亚胺树脂、二硫化钼(MoS₂)和石墨，涉及一种带有被一个轴承元件安装的轴的发动机，其中轴承元件包括至少一个金属支承体和安置于其上的轴承合金层，以及涉及由聚合物构成的润滑漆的用途。

受摩擦应力的构件或平面的涂层应该满足各种各样的要求。一方面，希望尽可能低摩擦的涂层，其较软并因此可以非常适应磨损引起的磨耗和滑动件。另一方面，应该得到足够高机械稳定性和强度，以便除了静态振动负荷外还可以吸收动态振动负荷并因此提高疲劳强度和使用寿命。例如在发动机工业中的发展朝着更高比功率的方向进行，以便尤其在变得越来越严格的废气排放标准方面提高内燃发动机的效率和因此提高其经济性和环境相容性。内燃机的许多部件受到这一发展的影响，例如由于很高的扭距和为优化燃烧过程而不断增加的点火压力，例如直喷式涡轮柴油发动机，而受到极高负荷的径向滑动轴承。通过该发动机高效的喷入系统，喷入泵的各部件和其测量仪器同样遭受这一高负荷，或通过较高的功率，受到滑动应力的其它构件，如柱塞、销针或轮子，也遭受这一高负荷。经常使用铝合金用于这些部件，因为由此基本上可以实现可达到的性能与花费的成本之间的良好比例。

在此领域的最新进展表明-尽管其在该领域的基本应用已知有很多年了-越来越多地使用所谓的润滑漆。

例如，DE2206400描述了一种复合材料，含有金属支承体和一个借助粘结剂与支承体结合的由可高热负荷的塑料形成的摩擦层或滑动层，该塑料含有可热固化的聚酰亚胺树脂和改善轴承的滑动性质的添加剂，如聚四氟乙烯、金属轴承合金或类似物，其中摩擦层或滑动层含有作为细颗粒或细粉末混合物形式的聚酰亚胺树脂和改善轴承的滑动性质的添加剂，和含有作为粘结剂的聚酰亚胺漆，它既将细颗粒或细粉末混合物一起粘合在摩擦层或滑动层中，又将摩擦层或滑动层本身与支承体粘合。滑动层在此可以含有70-20％重量的可热固化的聚酰亚胺树脂和约30-80％重量的自润滑添加剂。作为自润滑添加剂，可提到石墨、二硫化钼以及氧化物。

从EP0939106A已知一种滑动层材料，它含有作为基质材料的PTFE或者PTFE与熔点高于260℃的其它氟化热塑性塑料结合，其中至少含有一种粉末状的聚芳族酰胺，其含量基于PTFE或者PTFE与其它氟化热塑性塑料的混合物与聚芳族酰胺的总量为10-50％体积。

在EP1236914A中也描述了一种滑动轴承，它在轴承合金层上具有一个树脂涂层，其中树脂涂层含有含量为70-30％体积的具有一定物理性质的可热固化的树脂和混合的规模为30-70％体积的自润滑添加剂，和其中根据维氏(Viekers)硬度不大于20。该树脂例如是一种聚酰胺酰亚胺树脂。作为自润滑添加剂，可提到二硫化钼、石墨、氮化硼、二硫化钨、聚四氟乙烯、铅等。

用作滑动元件的涂层材料的聚合物还描述在下列文献中：US5,525 246 A，JP 60-1424 A，EP 0 984 182 A，JP 04-83914 A，JP07-247493 A，GB 2 337 306 A，JP 09-79262 A，JP 2001/173644 A，DE 20 00 632 A，DE 33 43 309 A，DE 32 21 785 A，WO 97/38046 A，EP 0 340 839 A，EP 0 044 577 A，EP 0 340 838 A，DE 24 15 327A，EP 060 725 A，DE 198 14 756 A，US 4,618,270A，DE 25 04 833A，FR 21 33 320 A，GB 2 384 033 B，JP-53-007780 A。

本发明基于的任务是，提出一种带有聚合物涂层的轴承元件，它具有改善的性质。

本发明的该任务分别独立地这样得以解决，即轴承元件的聚合物层中的聚酰亚胺树脂的含量选自下限为60％和上限为80％的范围，MoS₂的含量选自下限为15％和上限为25％的范围，和石墨的含量选自下限为5％和上限为15％的范围，其中聚酰亚胺树脂的含量优选是以在待除去的溶剂中溶解的聚酰亚胺树脂为基计，也基于待涂覆的涂漆中的树脂含量；通过一个发动机解决，其中在轴承合金层上安置一个聚合物层，以防止在固定轴的情况下材料从轴向轴承合金转移；以及通过润滑漆对此的用途解决。

与已经在滑动轴承领域中使用的润滑漆涂层相比，根据本发明的组成令人意外地，尽管在聚酰亚胺中有高含量的MoS₂和石墨，显示不可预见地改善了轴承元件的耐磨损性。之所以不可预见，是因为随着尤其可被视为减摩擦添加剂的粘结剂的聚酰亚胺树脂的下降，预期会使层的内聚性变差，在最后它会“粉碎”。通过所选择的MoS₂和石墨的含量，尤其是MoS₂和石墨的含量比例，这种情况不会出现，其中申请人目前对此还没有解释性理论。但猜测在MoS₂颗粒和石墨颗粒之间有相互作用。

除了改善的耐磨损性外，使用本发明的轴承元件还实现了抗气蚀性的改善。此外，也发现了降低的易腐蚀性。

另外的优点是，本发明的聚合物层可以直接施加在轴承合金层上，即在传统的从现有技术中已知的滑动轴承中通常使用的镍层不再需要作为扩散阻挡层，使得本发明的轴承元件不仅在其机械性质方面至少与通常的多层滑动轴承同样好，而且此外在制备本发明的轴承元件中能够实现相应的成本优势。

进一步的优点是，本发明的聚合物层不限于特定的轴承元件，而是根据目前的知识可以施加在每一种轴承合金上。

过去，在铝轴承材料中会出现轴承失败，这可能归因于由微运动引起轴承材料向轴上发生材料转移和微磨损。当轴静止在轴承上，但整个系统进行微运动，例如在将组装好的发动机运输到使用地点，或运转相邻的多个发动机时，会出现这种材料转移，其中并不是所有的都同时运转。在根据本发明的发动机中，这可以有利地通过聚合物层阻止，因为该层与钢几乎没有亲合性。但是，即使以小规模发生材料转移时，例如由于润滑漆埋入到轴的粗糙深度分布中，这同样不会产生问题，因为由此形成的润滑漆-润滑漆对具有比润滑漆-钢对还要低的摩擦值。

在本发明的实施方案中，聚酰亚胺树脂的含量，也优选以含有溶剂的聚酰亚胺树脂为基，可以选自下限为65％和上限为75％，或者下限为67.5％和上限为72.5％的范围，或者聚酰胺树脂的含量可以是70％。

同样有利的是，MoS₂的含量选自下限为15％和上限为25％，或者下限为18.5％和上限为21.5％的范围，或者MoS₂的含量为20％。

此外，在进一步构成形式中，石墨的含量选自下限为7％和上限为13％，或者下限为8.5％和上限为11.5％的范围，或者石墨的含量为10％。

在所有这些实施方案中，或在对范围上限和下限的所有下面的数据中，可以根据需要甚至从下限或上限之间的各个边界范围选择各个含量。

已经证明特别有利的是，使用一种聚酰胺酰亚胺树脂作为用于聚合物层的聚酰亚胺树脂。

通过上述措施，不仅可以实现聚合物层所有性质方面的优化，而且由此也可以有针对地使各个性质，例如耐磨损性、耐腐蚀性、抗摩擦焊接性等，适应相应的应用情形，即使由此带来聚合物层的其它性质没有以同样的程度被改善。

MoS₂片具有的平均长度可以选自下限为10μm和上限为40μm或者下限为15μm和上限为35μm或者下限为18μm和上限为25μm的范围，和/或平均宽度可以选自下限为10μm和上限为40μm或者下限为15μm和上限为35μm或者下限为18μm和上限为25μm的范围，和/或平均高度可以选自下限为2nm和上限为20nm或者下限为5nm和上限为15nm或者下限为5nm和上限为8nm的范围。

同样可以含有一种其粒度选自下限为2μm和上限为8μm的范围的石墨。

根据本发明的进一步构成形式，MoS₂与石墨的比例可以选自下限为1.5∶1和上限为4.5∶1的范围。

因此，聚合物层的自润滑行为可以在宽的范围内变化，使得必要时在考虑MoS₂或石墨的相应含量下，即改变这两种添加物质与聚酰亚胺树脂的含量比例时，聚合物层的至少一种性质可以特别适应于相应的使用情形。

轴承合金层可以通过一种合金形成，该合金包括铝基合金、锡基合金、铅基合金、铜基合金、CuPb基合金、AlSn基合金、以AlZn、AlSi、AlSnSi、CuAl、CuSn、CuZn、CuSnZn、CuZnSn、CuBi和AlBi为基的合金，其中它们在其性质方面从有关轴承元件的文献中是已知的，使得在此处进一步说明变得多余。因此，实现了以下的优点，即聚合物层在这些轴承合金材料上的粘附强度甚至没有使用必要时需要的促粘剂层也得到改善。

如已经提到的，也有利的是，将聚合物层直接安置在轴承合金层上，使得可以放弃通常使用的扩散阻挡层，例如镍阻挡层。

同样可以的是，尤其在有足够的粘附强度时，轴承合金层直接安置在支承体上，也没有安置中间层和促粘剂，由此简化了轴承元件的结构和从而潜在地也降低了制备成本。

在试验根据本发明的轴承元件的过程中，还证明有利的是，聚合物层的表面具有一个选自下限为0.2μm和上限为1.5μm或者下限为0.5μm和上限为1.0μm或者下限为0.8μm和上限为0.9μm的范围的根据DIN EN ISO 4287或ASME B46.1的算术平均粗糙度值Ra；或者根据另外的实施方案，聚合物层的表面具有一个选自下限为0.5μm和上限为10μm或者下限为3μm和上限为8μm或者下限为5μm和上限为6μm的范围的根据DIN EN ISO 4287或ASTM B46.1的最大粗糙度分布高度Rz。

通过这些措施，一方面可以实现，在磨合阶段由于曲线峰值而构成相对于轴承元件的整个内容表面看更小的与安装的轴的接触面，并因此有比单独由于材料选择或聚酰亚胺树脂-钢对所预见的更小的摩擦；另一方面，在此磨合阶段后该峰值可能已被磨掉，使得轴承具有需要的间隙公差。

聚合物层可以具有一个选自下限为1μm和上限为40μm或者下限为3μm和上限为30μm或者下限为4μm和上限为25μm的范围的平均厚度，由此轴承元件可以适应于相应的应用情形，例如大型轴承或小型轴承和从而在轴承元件确保长期可靠的保持均匀的性质的同时可实现相应的成本优化。

聚合物层有利地具有一个选自下限为20HV和上限为45HV或者下限为22HV和上限为35HV或者下限为25HV和上限为30HV的范围的维氏硬度，由此在轴承元件有足够的疲劳强度的同时实现相应改善的滑动性质。特别地轴承元件构成为滑动轴承瓦或半瓦或轴套。

在带有固定轴的发动机中用于轴承元件的聚合物层尤其通过具有本发明组成的聚合物层形成。但也可以的是，聚合物层通过一种选自如下的聚合物形成：聚四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺6、聚酰胺66、聚甲醛、聚硅氧烷、聚芳基醚酮、聚芳基醚-醚酮、聚偏二氟乙烯、聚乙硫醚，由此可以进行与预期的运动的相应匹配，因为这种聚合物具有完全不同的性质，尤其是在由微运动引起的材料从轴向轴承元件转移方面。

在此，可以向聚合物层添加其它的减摩擦添加剂，例如MoS₂、石墨、氮化硼(六边形)、二硫化钨、PTFE、铅，使得这种聚合物层不仅可以用作“运输安全件”，而且至少在发动机的磨合阶段在轴承元件和轴之间构成一个相应降低的滑动摩擦。

如已经提及的，在轴承元件上可以使用一种由聚合物构成的润滑漆，尤其是选自如下的聚合物：聚四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺6、聚酰胺66、聚甲醛、聚硅氧烷、聚芳基醚酮、聚芳基醚-醚酮、聚偏二氟乙烯、聚乙硫醚，用于制备作为保护层的聚合物层以防止材料从固定轴向轴承元件的转移。因此可以将发动机直接在制造商处制备好，而无需采取特殊的预防措施或不会经受由于已经制好的发动机进行运输而在轴上发生轴承材料的材料焊接的危险。因此可以以较低的部件失败率将这类部件以预装配的形式提供给相应的接收用户，特别是汽车工业，已知它们是按照越来越多地购买成品部件的途径。

为了更好地理解本发明，根据下面附图进一步对它进行解释。

在各个示意简图中：

图1表示滑动轴承半瓦形式的本发明轴承元件；

图2表示其中根据变化的MoS₂和石墨的含量的相应极限负荷。

首先，要说明的是，在不同描述的实施形式中，同样的部件以相同的附图标记或相同的构件名称表示，其中在整个说明书中包含的公开内容在含义上可以转移到具有相同的附图标记或构件名称的同样的部件。另外，在说明书中选择的位置说明，例如上面、下面、侧面等是基于直接描述的以及示意的图并且在位置变化时在含义上转移到新的位置。此外，来自表示的和描述的不同实施例的单个特征或特征组合也代表独立的本发明的或根据本发明的解决方案。

根据图1的轴承元件1由支承体2、轴承合金层3以及聚合物层4作为摩擦层(Laufschicht)构成。支承体2通常由钢制成，但当然也可以由可以实现同样的或类似的功能，即提供轴承元件1的机械强度的可比材料制成。所有的轴承元件1的机械强度在此依赖于相应的使用领域，使得也可以使用例如各种不同的铜合金，例如黄铜、青铜。因此，通过支承体2保证了一定的形状稳定性。

轴承合金层3通过一种轴承合金形成。在该实施例中它由一个其中填充有至少一个软相以及硬质颗粒的铝基质组成。该至少一个软相在此可以通过至少一种选自包括锡、锑、铟和铋的第一元素组的元素组成。硬质颗粒例如可以由至少一种选自包括铜、锰、钴、铬和铁的第二元素组的元素或通过元素钪和/或锆形成。同样可以的是，该硬质颗粒通过特别是由后面提到的元素或第二元素组的元素与铝构成的金属间相构成或通过由所述的元素形成的金属间相构成。

但当然，任何其它的从现有技术中已知的软相和/或硬质颗粒也可以包含在轴承金属合金中。

借助于软相，当在聚合物层4中由于轴承元件1的运转而出现缺陷并且因此轴承合金层3至少几乎直接与安装的构件例如轴接触时，可以赋予轴承元件1以紧急操作性能。因此也可以赋予轴承元件1对于来自由于使用轴承元件1而磨耗掉的固体颗粒的埋入能力。硬质颗粒赋予铝合金以需要的机械强度。

适合作为轴承合金层3的特别是以锡、铋、铟、铅或铝为基的合金以及以任选地高铅含量的CuPb为基或以AlSn为基或以AlBi为基的合金。特别地，较高锡含量的锡基合金是特别有利的。不含铅的铜基合金也可以使用。

可以使用的铜基轴承合金例如是CuPb22Sn2、CuPb10Sn10、CuPb15Sn7、CuSn6、CuSn4Zn1。特别是不含铅的以CuAl、CuSn、CuZn、CuSnZn、CuZnSn和CuBi为基的铜合金由于较低的环境负担是有利的。

可以使用的锡基轴承合金例如是SnSb8Cu4、SnSb12Cu6Pb。

可以使用的铅基轴承合金例如是PbSb10Sn6、PbSb15Sn10、PbSb15SnAs。

铝基轴承合金例如可以形成AlSn40、AlSn20、AlSn25、AlSn10、AlSn6等。

还可以使用以AlZn为基，例如AlZn4SiPb或以AlSi为基，例如AlSi11CuMgNi或以AlSnSi-为基，例如AlSn20Si4的轴承合金。

根据本发明，聚合物层(4)由聚酰亚胺树脂、二硫化钼(MoS₂)和石墨组成，其中在聚合物层4中聚酰亚胺树脂的含量选自下限为60％和上限为80％的范围，MoS₂的含量选自下限为15％和上限为25％的范围，和石墨的含量选自下限为5％和上限为15％的范围。

树脂可在至少一种溶剂中存在，特别是有机溶剂，例如二甲苯，由此可以使加工性变得容易。在此溶剂含量可以选自一个下限为40％重量和上限为80％重量，特别是下限为50％重量和上限为70％重量，优选为下限为60％重量和上限为65％重量的范围，以树脂含量，即含有溶剂的树脂为基计。因此，干树脂含量，特别是聚酰胺酰亚胺树脂，可以选自一个下限为20％重量和上限为50％重量，特别是下限为30％重量和上限为40％重量，优选为下限为35％重量和上限为37.5％重量的范围。在此方面，根据本发明施加的聚合物层4例如可以具有35％重量聚酰胺酰亚胺树脂、45％重量MoS₂和20％重量石墨的干组成，或从对于聚合物层4的单个包含物的给定数值范围计算的干组成。

如果需要，该聚合物层4可以含有其它添加剂以提高机械强度，例如纤维基质如芳酰胺纤维，硬质材料，如碳化物、氧化物、氮化物。这类添加材料从用于轴承元件1的聚合物层4领域的现有技术中已经是已知的，例如从EP 1 263 914 A1中已知。因此，例如可以使用由CrO₂、Fe₃O₄、PbO、ZnO、CdO、Al₂O₃、SiO₂、SnO₂、SiC、Si₃N₄制成的硬质材料，其中它们的含量在常见的范围内移动，例如在该EP-A1中列举的。

特别有利的是，使用已经在滑动层3中包含的硬质材料以匹配摩擦值。

另外，特别有利的是，在聚合物层4中MoS₂与石墨的含量之间的比例选自1.5∶1-4.5∶1，例如1.5∶1-2.5∶1的范围。

利用根据本发明的聚合物层4的组成，可以实现具有良好滑动和紧急操作性能的摩擦层，任选地甚至可以进行干运行。这尤其表现在低维护上。可以进行低润滑物质或无润滑物质的运转。如果需要，可以实现用水润滑，这在将本发明的轴承元件1例如用于泵时是特别有利的。除了相应的重量降低外，也可观察到较小的侧压敏感性。

本发明的轴承元件1也可以代替作为滑动轴承半瓦的设计，如图1所示，而在其它方面使用，例如作为止推环、轴套等，特别是用在发动机工业中。

在表1中，列举了选自用于聚合物层4的含有要去除的溶剂的聚酰亚胺树脂、MoS₂以及石墨的含量的本发明范围的组成的实施例，其中它们当然不应该理解为对本发明构成限制，而是这些实施例仅用于解释发明特征。

表1：

编号	PAI(％)	MoS₂(％)	石墨(％)
编号	PAI(％)	MoS₂(％)	石墨(％)	1	60	25	15
2	62	25	13	1	60	25	15
2	62	25	13	3	65	20	15
4	68	17	15	3	65	20	15
4	68	17	15	5	70	20	10
6	72	20	8	5	70	20	10
6	72	20	8	7	61	25	14
8	65	23	12	7	61	25	14
8	65	23	12	9	70	25	5
10	75	15	10	9	70	25	5
10	75	15	10	11	65	25	10
12	77	15	8	11	65	25	10
12	77	15	8	13	78	12	10
14	80	15	5	13	78	12	10

利用这一组成，制备由一个在其上施加有一个CuPb22Sn2轴承合金和在其上的聚合物层4的钢支承瓦组成的相应轴承元件1。在下面的研究中表明，利用这一组成，轴承元件1得到了非常类似的性质，因此在下面仅通过举例借助于轴承元件1利用含有70％聚酰亚胺树脂、20％MoS₂和10％石墨的聚合物层4对这些性质进行讨论。

基于对该根据本发明的轴承100％摩擦焊接的极限负荷来说，与之相比，现有技术中的在AlSn40上具有PTFE涂层的标准轴承在相同的试验条件下仅表现出变差了约87％的值。

耐磨损性在具有相同尺寸和相同润滑条件的轴承上进行。已经表明，本发明的聚合物层4与PTFE涂层相比达到了改善约8倍的值，即耐磨损性。

在进一步实施的试验中，该组成的本发明的聚合物层4一方面也施加到一个由CuPb22Sn2或AlSn25构成的轴承合金层上，和在此可以发现耐磨损性在使用AlSn40达到的每一值的+/-5％范围内变化，由此表明本发明的聚合物层4至少可以施加到所有当前的轴承合金上，而不会显著改变优异的性能。

在腐蚀性方面，也可以实现相应的改善。

在图2中，表示腐蚀极限负荷(以百分数计)相对于石墨含量和MoS₂含量(百分数)绘图，其中对于组成70％树脂，20％MoS₂和10％石墨来说100％的值是标准的，和相应得到的值从表2中看到。从该图解可以很清楚地看出，本发明组成的聚合物层4，即带有该聚合物层的轴承元件1在腐蚀极限负荷方面比从现有技术中已知的相应聚酰亚胺树脂层的情况有明显更好的值。

表2：

石墨[％]MoS₂[％]	5	10	15
石墨[％]MoS₂[％]	5	10	15	15		91.8
20	98	100		15		91.8
20	98	100		40	65.8	67.4
60	47.5			40	65.8	67.4

在自润滑性能方面，已经发现当使用具有已经在开头所述的尺寸的MoS₂片时，可以实现性质的改善。

同样有利的是，使用一种其粒度选自下限为2μm和上限为8μm的范围的石墨。

当使用本发明组成的聚合物层4制备轴承元件1时，将会实现各性能的进一步改善，尤其是抗气蚀耐磨损性以及耐腐蚀性，不仅在磨合性能上而且在持续运转操作中，其中该聚合物层4的粗糙度分布具有的对于根据DIN ISO 4287或ASME B 46.1的粗糙度分布高度值Rz或同样根据DIN ISO 4287或ASME B 46.1的算术平均粗糙度值Ra相应于已经叙述的值或选自所述的范围。

本发明的轴承元件1的制备是这样进行的，即在金属支承体2上使用现有技术中已知的方法，例如轧制、铸造、烧结、电解沉积，使用溅射方法制造轴承合金层3。在该轴承合金层3上，本发明的聚合物层4同样可以使用现有技术中已知的方法，例如喷涂或涂抹方法制造，其中该聚合物层最后还可以进行热处理。相应的预处理同样从现有技术中是已知的，因而在此处的进一步叙述是多余的。

本发明的聚合物层4也特别适合于装备用于发动机的轴承元件1，其中该聚合物层4用作保护层或“包装层”，以避免材料从轴向轴承合金或轴承元件1转移并由此避免会导致发动机失败的微焊接。为了实现或增强这种作用，也可以用聚合物层4涂覆轴本身。一般地，聚合物层4可以用作抗由材料从安装的构件向相应的轴承构件转移引起的这种微焊接的所谓的保护层。

对于这种为运输带有固定轴的已经组装在一起的发动机而设计一个保护层或“包装层”，除了特别适合的本发明的聚合物层4外，也可以使用基于聚四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺6、聚酰胺66、聚甲醛、聚硅氧烷、聚芳基醚酮、聚芳基醚-醚酮、聚偏二氟乙烯、聚乙硫醚或其混合物的聚合物层，其中也可以向这些聚合物中添加自润滑添加剂，如MoS₂、石墨、六边形BN，各种金属硫化物等，以及已经提到的硬质颗粒。

实施例中显示了轴承元件1的可能实施方案，其中在此处应注意的是，本发明不限于它们的具体描述的实施方案，而是各种单个实施方案相互的各种组合也是可行的，并且这些可能的方案基于对本发明的技术教导都在该技术领域的技术人员的能力之内。通过组合示意和描述过的实施方案的单个细节而可能的所有可想到的实施方案也被保护范围所包括。

按照规定，最后应指出的是，为了更好地理解轴承元件1的结构，该轴承元件和其部件部分地是非按比例地和/或放大和/或缩小地进行示意的。

基于独立的发明解决方案的任务可从说明书中得到。

附图标记说明

1轴承元件

2支承体

3轴承合金层

4聚合物层

Claims

1.轴承元件(1)，含有一个金属支承体(2)、安置于其上的轴承合金层(3)和安置于该轴承合金层上的聚合物层(4)，其中聚合物层(4)包括聚酰亚胺树脂、二硫化钼(MoS₂)和石墨，和其中在各层之间必要时安置其它层，例如粘结膜，其特征在于，聚酰亚胺树脂的含量选自下限为60％和上限为80％的范围，MoS₂的含量选自下限为15％和上限为25％的范围，和石墨的含量选自下限为5％和上限为15％的范围，其中聚酰亚胺树脂的含量优选是以含有待除去的溶剂的聚酰亚胺树脂为基计。

2.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚酰亚胺树脂是一种聚酰胺酰亚胺树脂。

3.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，MoS₂的含量选自下限为18.5％和上限为21.5％的范围。

4.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，MoS₂与石墨的比例选自下限为1.5∶1和上限为4.5∶1的范围。

5.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，含有MoS₂片，其平均长度选自下限为10μm和上限为40μm的范围，和/或平均宽度选自下限为10μm和上限为40μm的范围，和/或平均高度选自下限为2nm和上限为20nm的范围。

6.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，含有一种其粒度选自下限为2μm和上限为8μm的范围的石墨。

7.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，轴承合金层(3)通过一种选自以下的合金构成：铝基合金、锡基合金、铅基合金、铜基合金、CuPb基合金、AlSn基合金、以AlZn、AlSi、AlSnSi、CuAl、CuSn、CuZn、CuSnZn、CuZnSn、CuBi和AlBi为基的合金。

8.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚合物层(4)直接安置在轴承合金层(3)上。

9.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，轴承合金层(3)直接安置在支承体(2)上。

10.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚合物层(4)的表面具有一个选自下限为0.2μm和上限为1.5μm的范围的根据DIN EN ISO 4287的算术平均粗糙度值Ra。

11.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚合物层(4)的表面具有一个选自下限为0.5μm和上限为10μm的范围的根据DINEN ISO 4287的最大粗糙度分布高度Rz。

12.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚合物层(4)具有一个选自下限为1μm和上限为40μm的范围的平均厚度。

13.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，聚合物层(4)具有一个选自下限为20HV和上限为45HV的范围的维氏硬度。

14.根据权利要求1的轴承元件(1)，其特征在于，该元件构成为滑动轴承半瓦或止推环或轴套。

15.带有被至少一个轴承元件(1)安装的轴的发动机，其中轴承元件(1)含有至少一个金属支承体(2)和安置于其上的轴承合金层(3)，其特征在于，在轴承合金层(3)和/或轴上安置一个聚合物层(4)，以防止在固定轴的情况下材料从轴向轴承合金(1)转移。

16.根据权利要求15的发动机，其特征在于，轴承元件(1)按照权利要求1-14之一构成。

17.根据权利要求15的发动机，其特征在于，聚合物层(4)由一种选自如下的聚合物形成：聚四氟乙烯、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺6、聚酰胺66、聚甲醛、聚硅氧烷、聚芳基醚酮、聚芳基醚-醚酮、聚偏二氟乙烯、聚乙硫醚。

18.根据权利要求17的发动机，其特征在于，聚合物层(4)含有至少一种减摩擦添加剂，如MoS₂、石墨、BN、WS₂、PTFE、Pb。