DE1926138C

DE1926138C - Verfahren zur Herstellung von keramikartigen Lagerbauteilen mit Eigenschmierwirkung

Info

Publication number: DE1926138C
Authority: DE
Inventors: Leon John Midland Mich. Ostrowski (V.StA.)
Original assignee: Dow Corning Corp., Midland, Mich. (V.StA.)
Publication date: 1972-07-06

Description

Es sind bereits verschiedene Typen von Lagerbauteilen mit Eigenschmierwirkung in Gebrauch. Derartige Bauteile bestehen beispielsweise aus Nylon, Metallen, gesinterten Kohlepartikeln oder Harzzusammensetzungen, in welche FUIlstolTteilchen mit Schmierwirkung, wie Graphit oder Molybdiindisulfid, eingearbeitet sind.

Diese bekannten Materialien zeigen jedoch unter hoher Belastung und bei Hochtemperatur-Belriebsbednigungen Nachteile. So neigen z. B, Metalle und polymere Materialien dazu, bei hohen Temperaturen weich zu werden und verlieren ihre Tragfähigkeitseigenschaften, die häufig erforderlich sind. Da kein Lagerbauteil die Reibung vollständig verhindert, ist immer das Problem der Wärmeableitung gegeben. Auf Grund der mangelnden Festigkeit von vielen Materialien muß der Schmiermitlelanteil des Bauteils unter hoher Betastung einen ziemlich tiefen Querschnitt haben. Das verstärkt aber das Wärmeableitproblem, da es schwierig ist, die Wärme durch die Lagerbauteile selbst abzuleiten. Außerdem neigen einige der harzartigen Materialien, die zur Zeit Verwendung finden unter Hochlemperatur-Betriebsbedingungen zum Zusammenbrechen, was einen Ausfall des Bauteils zur Folge hat.

Dieses Zusammenbrechen führt häufig zu einer Gasaustreibung, was bei bestimmten Anwendungsarten unerwünscht ist.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich daher mit der Herstellung von Lagerbauteilen, die die obengenannten Nachteile soweit wie möglich ausschließen.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Lagerbauteile mit Eigenschmierwirkung sind bei hohen Temperaturen stabil, unter hohen Belastungen funktionsfähig, können leicht geformt werden und erfordern eine minimale Raumbeanspruchung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von keramikartigen Lagerbauteilen mit Eigenschmierwirkung ist dadurch gekennzeichnet, daß Gemische, bestehend aus

1. 3 bis 50 Gewichtsprozent harzartigen Organopolysiloxanen, enthaltend je Si-Atom insgesamt 1 bis 3 Substituenten, die Wasserstoffatome oder mit dem Si-Atom über eine Si — C-Bindung verknüpfte organische Reste sind, wobei in diesen Resten außer Kohlenstoff- und Wasserst'offatomen noch Sauerstoff- oder Stickstoffatome enthalten sein können und wobei je organischem Rest jedoch insgesamt nicht mehr als 18 Atome, ausschließlich der Wasserstoffatome, vorhanden sind,

2. 0 bis 30 Gewichtsprozent eines verstärkenden Füllstoffes und

3. 97 bis 50 Gewichtsprozent eines feinteiligen Füllstoffes mit Eigenschmierwirkung,

4. gegebenenfalls Härtungskatalysatoren, 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent eines Formentrennmittels und anderen üblichen Zusätzen,

unter Formgebung gehärtet und anschließend die so erhaltenen Formkörper einem Brennvorgang bei Temperaturen oberhalb von 500⁰C unterworfen werden. Die so erhaltenen Formkörper mit keramikartiger Struktur sind bei hohen Temperaturen stabil und werden auch unter extremen Belastungen nur sehr geringfügig deformiert. Wenn die Keramikstruktur einmal erreicht ist, neigen die Formkörper nicht mehr zur Gasaustreibung unter Hochtemperatur-Betriebsbedingungen. Da das so erhaltene keramikartige Material von hoher Festigkeit ist, können die Lagerbauteil mit ziemlich dünnen Querschnitten im Vergleich ζ den bisher bekannton Lagerbauteilen dieser Art hei gestellt werden, so daß sowohl die Raumbean spruchung als auch die Wärmeableitung auf ein Mini mum herabgesetzt werden können,

Die folgenden detaillierten Erläuterungen diene zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßei Verfahrens:

ίο In Übereinstimmung mit dem beanspruchten Ver rahren wird ein keramikartiger Formkörper in de Form des gewünschten Lagerbauteils hergestellt. De hier verwendete Ausdruck »keramikartig« bedeutet daß hierunter nicht nur echte Keramikstrukturen zi verstehen sind, sondern beliebige Strukturen, die ihre Natur nach keramikähnlich sind. In der Literatur wire die Keramikstruktur häufig so interpretiert, daß in derr Material eine Phasenumwandlung stattgefunden hat Diese Tatsache spielt jedoch bei dem erfindungsge

mäßen Verfahren keine entscheidende Rolle.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens werden in den Gemischen aus harzartiger Organopolysiloxanen (1) als verstärkende Füllstoffe(2) die entweder körnig oder faserartig sein können, SiIi

ciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminium, Kupfer Bronze, Talkum, Siliciumcarbid, Wolframcarbid, Koh lenstoff, Zirkoniumsilicat, Glimmer, Kaliumcarbonat Natriumcarbonat, Bornitrid, Asbest, Magnesiumsili cat, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat, Lithiumalumi niumsilicat, Magnesiumoxid und/oder Thoriumoxid verwendet. Als feinteilige Füllstoffe mit Eigenschmier wirkung werden (3) solche verwendet, die mindesten; zu 50 Gewichtsprozent aus Graphit, Bornitrid und Sulfiden, Seleniden und Telluriden von Molybdän Wolfram, Titan, Zirkonium, Hafnium, Niob und Thorium bestehen müssen. Die restlichen Anteile können feste Schmiermitteladditive, wie Calciumfluorid, Zinkoxid, Kaliumtitanat, Zinksulfid und Antimontrioxid, sein.

Die Formgebung des Gemisches kann beispielsweise durch Formpreßverfahren, wie Verpressen in geschlossenen Formen unter Erhitzen, durch Spritzguß- und Strangpreßverfahren oder durch Beschichtung eines Grundkörpers, was aber weniger empfehlenswert ist, erfolgen.

Bei dem Formpreßverfahren ist es häufig vorteilhaft jedoch nicht unbedingt erforderlich, einen Härtungskatalysator für die harzartigen Organopolysiloxane mitzuverwenden. Durch die Zufügung des Härtungskatalysator können die geformten Lagerbauteile vor dem Brennvorgang aus der Form entfernt und leichter gehandhabt werden. Gemische mit einem sehr hohen Füllstoffgehalt können ebenfalls vor dem Brennvorgang aus der Form entfernt werden, auch wenn sie noch nicht gehärtet sind, wobei jedoch große Sorgfalt aufgewendet werden muß, um eine Beschädigung dieser Teile zu vermeiden. Die Zugabe von Füllstoffen, wie Ruß oder Graphit, Asbest oder Siliciumcarbid, in faseriger Form, verleiht den Lagerbauteilen sowohl in ungebranntem als auch gebranntem Zustand genügende Festigkeit.

Als harzartige Organopolysiloxane werden vorteilhaft solche verwendet, die durchschnittlich mindestens einen organischen Rest der definierten Art je Si-Atom enthalten. Diese organischen Reste können einwertig oder mehrwertig sein, d. h., der organische Rest kann entweder mit nur einem Si-Atom oder mit zwei oder mehr Si-Atomen verknüpft sein. Die bei dem erfin-

lungsgomäßen Verfahren verwendbaren Organopolviiloxano können daher αιιΓ Einheiten aufgebaut sein die Strukturen folgender Arten enthalten ·

s Si — R'—-Si;

Si

= Ql IJ '/ QJ .

—— IJl IS ^^ ül =777

worin R' einen zweiwertigen und R" einen dreiwertigen liest bedeutet.

Spezielle Beispiele Tür bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Siloxane sind solche, die aus folgenden Einheiten aufgebaut sind:

Kohlenwasserstoff- substituierte Siloxaneinheiten, wie Dimethylsiloxan-, Monoäthylsiloxan-, Methylhydrogensiloxati-, Monophenylsiloxan-, Phenylmet.hylsiloxan-, Monomethylsiloxan-, Monoprop.ylsiloxan-, Dipropylsiloxan-, Monovinylsiloxan-, Monoeyclohexylsiloxan- oder Phenyldihydrogensiloxaneinlieiten; Siloxaneinheiten mit Sauerstoffatome enthaltenden organischen Resten, wie y-Hydroxypropylmethylsiloxan-, /Ϊ-Methoxyäthylmethylsiloxan-, _rCarboxypropylsiloxan-,

C₆H₅-OCCH₂CH₂SiO₁,₅-CH₃OOCCH₂CH₂CH₂SiO₁J-

CH₃ CH₃OCH₂CH₂OCH₂CH₂SiO-Einheilen

und aus Stickstoffatome enthaltenden organischen Resten, wie y-Aminopropylsiloxan-,

H₂N(CH₂CH₂NH)₃CH₂CH₂SiO₁₅-

H₂NC(CH₂)₂SiO-j'-Cyanopropylmethylsiloxan- und

CH₃

^/ —^ I

N )>CH₂CH,SiO-Einheiten

30

35

40

50

Außer diesen genannten Siloxaneinheiten, worin alle organischen Substiluenten monovalent sind, können auch Siloxane aus Einheiten mit folgenden Strukturen verwendet werden:

O₁₅SiCH₂CH₂SiO_1-5

CH₃
OSi/~\siO,j

6o CH,

OSiCH₂CH₂(OCH₂CH₂)₂OCH₂CH₂SiQ_li5

s und

CH,

IO

>SiO

1,5

OSi(CHa)₃N(CHa)₃SiO,,,

Wie aus diesen Ausführungen hervorgeht, ist die Konstitution der organischen Substituenlen am Si-Atom nebensächlich, d. h., diese können sowohl eine lineare als auch eine vorzweigte oder cyclische Struktur aufweisen.

Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäß verwendbaren Siloxane Homopolymerisate oder Mischpolymerisate oder Gemische hiervon sein können und daß die Mischpolymerisate aus SiO₂-, Monoorgano-, Diorgano- oder Triorganosiloxaneinheiten aufgebaut sein können, nur muß die Anzahl der insgesamt vorhandenen organischen Reste und Wasserstoffatome innerhalb des angegebenen Bereichs von 1 bis 3 je Si-Atom liegen.

Der hier verwendete Ausdruck »Siloxane« bedeutet, daß je Si-Atom mindestens eine SiOSi-Bindung vorhanden sein muß; dieser Ausdruck umfaßt auch unvollständig hydrolysierte Silane.

Es sei daraufhingewiesen, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Organopolysiloxane per se mit dem Füllstoffmaterial vermischt werden können. Statt dessen kann das Füllstoffmaterial auch mit einer hydrolysierbaren Organosiliciumverbindung oder mit einem Silanol unter Bedingungen vermischt werden, die die Hydrolyse und/oder Kondensation dieser Produkte unter Bildung der Siloxane während des Misch- oder Formpreßvorganges unterstützen. Die Siloxane können auch Si — Si-Bindungen enthalten. So können beispielsweise die Füllstoffe mit Methyltrimethoxysilan oder mit Dimethylsiloxan vermischt und diese Produkte anschließend zu den SiI-oxanen hydrolysiert werden.

Ein modifiziertes Verfahren besteht darin, zuerst ein hydrolysierbares Silan in wässeriger Lösung zu lösen und dann den Füllstoff mit dieser Lösung zu vermischen. Bei diesem Verfahren ist es vorteilhaft, einen Kondensationskatalysator, wie Essigsäure, zu verwenden zur Unterstützung der Hydrolyse und Kondensation zu den entsprechenden Siloxanen. Die physikalischen Eigenschaften der Siloxane spielen keine entscheidende Rolle, diese können von Flüssigkeiter niedriger Viskosität, nicht mehr fließfähigen Masser bis zu harzartigen Feststoffen reichen. Die Auswah wird von der Verfügbarkeit der Materialien bestimm) sowie von der Leichtigkeit, diesen die gewünscht« Form zu geben. Bis zu einem gewissen Grad spielen be der Auswahl auch die Fesligkeitsanforderungen be einer bestimmten Anwendung eine Rolle.

Als Katalysatoren können beliebige der für dii Härtung von Organosiliciumverbindungen bekanntei verwendet werden. Beispiele hierfür sind:

Metallsalze von Carbonsäuren, wie Bleistearai Blei-2-äthylhexoat, Dibutylzinndiacetat, Stannooctoa oder Zinkoctoat; quaternäre Ammoniumverbindun gen, wie Benzyltrimethylammonium-2-äthylhexoa Tetramethylammoniumacetat oder /S-Hydroxyäthyl trimethylammoniumhydroxid; organische Peroxidi wie Benzoylperoxide, tert.-Butylperbenzoat oder D

cumylperoxid; Chlorplutinsiiure odor Schwefel enthaltende Vulkanisationsmittel,

Bei Ginsatz der beiden letztgenannten Katalysatoren ist es notwendig, daß in dem zu härtenden Siloxun Sigobundenc Alkenylreste und/oder Wasserstoffalome vorhanden sind.

Wenn als Füllstoff mit Eigenschmierwirkung Molybdilndisulfid verwendet wird, werden einige der genannten Katalysatoren auf Grund dar sauren Natur des Gemisches vergiftet. Unter diesen Umständen ist Triethylendiamin ein ausgezeichneter Katalysator für die Gelbildung der Silanolgruppen enthaltenden Harze. Im Falle sterischer Hinderung kann unter diesen Bedingungen auch 2-Äthyl-4-melhylimidazol verwendet werden.

Die Zugabe der als Komponente (2) definierten Füllstoffe führt zu einer Verstärkung der Struktur mit hoher Festigkeit. Einige dieser Füllstoffe können in Faserform verwendet werden, was zu einer zusätzlichen Zugfestigkeit führt. Im allgemeinen benachteiligt jedoch die Zugabe dieser Füllstoffe in geringem Maße die Schmiereigenschaften des fertigen Lagerbauteiles, die Zugabe derselben sollte daher in Übereinstimmung mit den erforderlichen Festigkeitseigenschaften möglichst gering gehalten werden. Es wurde festgestellt. Haß mit verstärkenden Füllstoffbeladungen bis zu 30%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, Strukturen mit ausreichender Festigkeit erzielt werden. Vorzugsweise sollten jedoch die Mengen an Füllstoffen aus der als Komponente (2) definierten Gruppe unter 20% liegen.

Ebenso sollte die Menge der Schmiermitteladditive, wie Calciumfluorid, Kaliumtilanat, Zinkoxid, Zinksulfid und Antimontrioxid, die Menge der festen Schmiermittel mit Eigenschmierwirkung nicht übersteigen, um die Schmiereigenschaften nicht zu beeinträchtigen.

Definitionsgemäß liegt der Harzgehalt der Mischung im Bereich von 3 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch im Bereich von 10 bis 25 Gewichtsprozent.

Das Gemisch kann bei so niedrigen Temperaturen wie 500⁰C gebrannt werden. Auf Grund der ungewöhnlich langen Brennzeiten, die bei niedrigen Temperaturen erforderlich sind, sind als untere Grenze für die Brenntemperaturen jedoch 750° C bevorzugt. Das Erhitzen wird so lange durchgeführt, bis kein weiterer Gewichtsverlust mehr feststellbar ist. Es wird angenommen, daß während des Erhitzungsvorganges die Füllstoffteilchen mit den restlichen Bestandteilen, die hauptsächlich aus Siliciumdioxid bestehen, das nach der Hitzezersetzung der Organopolysiloxane zurückbleibt, zusammengekittet werden. Die obere Temperaturgrenze für den Brennvorgang wird von dem verwendeten Füllstoffmaterial bestimmt, da einige der Füllstoffe auch durch Hitze zersetzt werden können. Es ist ferner vorteilhaft, insbesondere bei Mitverwendung von Molybdändisulfid, daß der Brennvorgang in einer nicht oxydierenden Atmosphäre, wie Helium, Stickstoff oder Argon, durchgeführt wird, um die Oxydation des Füllstoffes auf ein Minimum herabzusetzen. Das Fehlen von Sauerstoff in der Atmosphäre verhindert die Scherbenbildung nicht, da aus den SiI-oxanen bei der Bildung des verkitteten Siliciumdioxids genügend Sauerstoff vorhanden ist.

Außer den genannten Harzen, Katalysatoren und Füllstoffen können gegebenenfalls weitere Bestandteile mitverwendet werden, die eine leichtere Handhabung des Gemisches ermöglichen. So können beispielsweise Formentrennmittel, wie Metallsleurate und Wachse, in das Gemisch eingearbeitet werden, wobei Calciumstearat und Zinkstearat bevorzugt sind.

s Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf Lagerbauteile im einzelnen erläutert wurde, sei darauf hingewiesen, daß dieser Ausdruck so weit gefaßt zu verstehen ist, daß hierunter nicht nur Bauteile für rotierende und gleitende Maschinenteile fallen,

ίο sondern auch beliebige andere Anwendungsarten, bei welchen zwei Teile relativ zueinander bewegt werden müssen. Als Beispiel für eine derartige Anwendung sei das Gebiet der Kolbenringe angeführt.

_IS B eispiel 1

Das in diesem Beispiel verwendete Harz ist ein Phenylmelhylsiloxanharz mit durchschnittlich insgesamt 1,15 Methyl- und Phenylresten je Si-Atom und einem Verhältnis von Phenyl- zu Methylresten wie 1,13 zu 1,0. 10 Gewichtsteile des Harzes. 89 Gewichtsteile Molybdändisulfid (Molykote Typ Z) und 1 Gewichtsteil Calciumstearat als Formentrennmittel wurden 6 Minuten auf einem Zweiwalzenstuhl vermischt. Nach Erzielungeines guten Gemisches wurden 0,1 Gewichtsteile Triäthylendiamin als Härtungskatalysator für das Harz zugegeben und kräftig in das Gemisch eingearbeitet. Anschließend wurden Teststreifen geformt und unter Druck in einer Helium-Atmosphäre in einem lOstündigen Brennzyklus bei Temperaturen, die langsam von Raumtemperatur bis 396° C nach 1 Stunde und bis 1150⁰C nach 7'/₂ Stunden gesteigert wurden, gebrannt. Sobald diese Temperatur erreicht worden war, wurde der Ofen ausgeschaltet und die Teststreifen auf 425° C abgekühlt, bevor sie aus dem Ofen entfernt wurden.

Diese Proben wurden dann gewogen, erneut erhitzt und wieder gewogen. Es wurde kein Gewichtsverlust festgestellt, was darauf hinwies, daß die Scherbenbildung während des Brennvorgangs stattgefunden hatte.

Anschließend wurden die so erhaltenen Proben mittels eines Schmiermittel-Prüfgeräts Alpha LFW-I gemäß USA.-Patentschrift 3 028 746 unter Verwendung einer Belastung von 40,8 kg geprüft. Bei 400 Umdrehungen pro Minute betrug der Reibungskoeffizient 0,06, und die Temperatur war bei 68⁰C konstant. , Als die Geschwindigkeit auf 1000 Umdrehungen/Min, erhöht wurde, verminderte sich der Reibungskoeffizient auf 0,04, und die Temperatur stieg auf 85⁰C und blieb konstant. Der Abrieb war in beiden Fällen gering

Beispiel 2

Die Verfahrensstufen gemäß Beispiel 1 wurden wiederholt, jedoch der Haizgchalt zwischen 3 und 50 Gewichtsprozent variiert und der Gehalt an Molybdändisulfid dementsprechend angepaßt. Bei einem Gehalt von 50% Harz wurde bei 400 Umdrehungen/ Min. ein Reibungskoeffizient von 0,1 ermittelt und ein Temperaturanstieg auf 93° C. Außerdem wurde ein sehr starker Abrieb festgestellt. Bei 3% Harzgehalt wurde die Probe zu weich für die Prüfung, was darauf hinwies, daß die Bindemittelmenge für eine gleichmäßige Struktur nicht ausreichend war.

B e i spiel 3

Ein Organopolysiloxan - Mischpolymerisat aus 25 Molprozent Monomethylsiloxan-, 25 Molprozent Monovinylsiloxan-, 10 Molprozent Diphenylsiloxan- und 40 Motorozent Monoäthvlsiloxaneinheiten wurde

i 926

mit Moiybdändisulfid und Calciumstearat vermischt. Dabei betrug das Verhältnis der einzelnen Komponenten : 20 Gewichtsteile Mischpolymerisat, 79 Gewichtsteile Molybdändisulfid und 1 Gewichtsteil Calciumstearat. Anschließend wurden dem Gemisch 0,2 Gewichtsprozent Dicumylperoxid als Katalysator zugefügt.

Nachdem das Gemisch gemäß Beispiel 1 formgepreßt und gebrannt worden war, wurden die Proben auf dem Schmiermittelprüfgerät Alpha LFW-I mit 40,8 kg Belastung geprüft. Bei 400 Umdrehungen/Min, betrug der Reibungskoeffizient 0,065, und die Temperatur blieb bei 60° C konstant, bei 1000 Umdrehungen/ Min. verminderte sich der Reibungskoeffizient auf 0,055, und die Temperatur blieb bei 82° C konstant. In beiden Fällen war der Abrieb gering.

Beispiel 4

Aus den in der den Beispielen angefügten Tabelle I angegebenen Mengen wurden Formmassen hergestellt, formgepreßt und gebrannt. Anschließend wurde jede Probe hinsichtlich Reibung und Abrieb auf dem Prüfgerät Alpha' LFW-I bei einer Belastung von 38,0 kg/cm² geprüft. Der Abrieb ist in Einheiten von 10~⁹ cm Abrieb der Teststreifen je 30,5 cm Schleifkontakt angegeben.

Um Vergleichsdaten zu erhalten, wurden handelsübliche Lagermaterialien auf dem Prüfgerät Alpha LFW-I bei 38,0 kg/cm² Belastung getestet. Die Ergebnisse sind in der den Beispielen folgenden Tabelle II zusammengestellt.

Beispiel 5

Aus den in Tabelle III angegebenen Mengen wurden Formmassen hergestellt, formgepreßt und gebrannt. Reibung und Abrieb wurden auf einem Hohman Prüfgerät gemessen. Die Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen. Der Abrieb ist in g/304,8 m und die Geschwindigkeit in m/Minute angegeben. Als Harz wurde ein Phenylmethylpolysiloxan verwendet.

Beispiel 6

Wurde in den Formmassen gemäß der Beispiele 2 und 3 Kupfer, Bronze, Siliciumcarbid, Wolframcarbid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminium, Zirkoniumsilicat, Glimmer, Pottasche, Asbest, Magnesium- silicat, Aluminiumsilicat, Magnesiumoxid und Tho-Aiü entwciiu allein oder in Kombination mit bis zu 30 Gewichtsprozent Molybdändisulfid verwendet, wurden praktisch dieselben Ergebnisse wie in den Beispielen 1 bis 5 erzielt.

Beispiel 7

Wurde in den Formmassen gemäß der Beispiele 1 und 2 Calciumfluorid, Zinkoxid und Antimonlrioxid entweder allein oder in Kombination mit bis zu 50 Gewichtsprozent Molybdändisulfid verwendet, wurden praktisch dieselben Ergebnisse wie in den Beispielen 1 bis 5 erzielt.
15

Beispiel 8

Wurde in der Formmasse gemäß Beispiel 3 Molybdändisulfid in beliebiger Menge durch Wolframdisulfid, Bornitrid, Graphit und Molybdändiselenid ersetzt, wurden praktisch dieselben Ergebnisse erzielt.

Beispiel 9

Wenn die Harze in den Beispielen 1 bis 5 durch

1. ein Methylhydrogensiloxan,

2. ein Mischpolymerisat aus Monomethyl-, Dimethyl- und Trimethylsiloxanen mit durchschnittlich 1,26 Methyl gruppen je Si-Atom,

3. ein Mischpolymerisat aus 10 Molprozent Monocyclohexylsiloxan-, 50 Molprozent Monomethylsiloxan-, 20 Molprozent Monopropylsiloxan-15 Molprozent Diphenylsiloxan- und 5 Molprozent H₂SiO-Einheiten,

4. ein Siloxan aus Einheiten der Formel

40

45 C₆H₅

OSi

und

SiO

1.5

5. ein Siloxan aus Einheiten der Formel

CH₃ CH₃

OSiCH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂SiO

ersetzt wurden, wurden praktisch dieselben Ergebnis» erhalten.

	15 (C₆H₅)CH₃SiO	Tabelle	IA	Gewichtsteile	Gewichtsteile
		% Katalysator.	Gewichtsteile	Formentrennmittel	andere Bestandteile
Probe		bezogen auf Harz	MoS₂	1 CaStearat	34.5 ZnS
1	20 (C₆H₅)CH₃SiO	2 Benzoesäure,	34,5		5 K₂TiO₃
	20 (C₆H₅)CH₃SiO	1,8 PbCO₃			10 Talkum
				1 CaStearat	39.5 ZnS
2		0.5 Triethylendiamin	39,5	1 CaStearat	2 B₂O₃.
3	20 (C₆H₅)CH₃SiO	1 Triäthylendiamin	36,8		3,4 Na₂CO₃,
					36,8 ZnS
			1 CaStearat	37 ZnS.
4	1,8 PbCO₃	37,0		5 K₂TiO₃
	2 Benzoesäure

Tabelle IB ALPHA LFVV-!-Ergebnisse

10

	21,95 m/Minute	Reibung	Temp., C	Abrieb	S	Reibung
Probe		0,100	58	45,72		0,0611
	0,1200	63	' 48,77	0,0611
1	0,1145	61	69,62	0,0500
2	0,1166	60	43,18	0,0389
3
4

87.78 m/Minul	Abrieb	1	Reibung	31.67 m/Minute	Abrieb
Temp., C	130,0		Temp.,' C	67,27
100	83,57	0,0300
100	182,03		117
104	69,11
93

Tabelle II

Material

Polytetrafluorethylen mit Graphit gefüllt
Delrin + 15% Polytetrafluorethylen

Gesinterter Graphit

Geschwindigkeit	Reibung	Temperatur,⁰ C	instabil	38	instabil
21,95 m/Min.	0,21	77		99
43,89 m/Min.	0,22	132
21,95 m/Min.	0,11	60
43,89 m/Min.	0,16	110
98,76 m/Min.
21,95 m/Min.	0,13
43,89 m/Min.	0,11
98,76 m/Min.

Tabelle III

Formmasse	Testzyklcn	Reibung	Temp.. C	Abrieb	Geschwindigkeit	Druck, kg/enr
65% MoS₂	1 Million	0,02 bis 0,08	127	3,12 χ 10"⁴	1,508	20
15% Harz	1 Million	0,088	116	4,0 χ 10~⁴	0,603	20
20% SiO₂
75% MoS₂	1 Million	0,11	77	1,4 χ 1O^-4	1,508	12
15% Harz	1 Million	0,030	113	1,32 χ 10~⁴	1,508	31,6
10% Aluminium	1 Million	0,067	104	0,63 χ 10~⁴	0,603	40,4

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von keramikartigen Lagerbauteilen mit Eigenschmierwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische, bestehend aus

1. 3 bis 50 Gewichtsprozent harzartigen Organopolysiloxanen. enthaltend je Si-Atom insgesamt 1 bis 3 Substituenten. die Wasserstoffatome oder mit dem Si-Atom über eine Si ·■- C-Bindiing verknüpfte organische Reste sind, wobei in diesen Resten außer Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen noch Sauerstoff- oder Stickstoffatome enthalten sein können und wobei je organischem Rest jedoch insgesamt nicht mehr als 18 Atome, ausschließlich der Wasserstoffatome, vorhanden sind,

2. 0 bis 30 Gewichtsprozent eines verstärkenden Füllstoffes und

4. gegebenenfalls Härtungskatalysatoren, 0,5 bis 2.

5 Gewichtsprozent eines Formcnlrennmittels und anderen üblichen Zusätzen.

unter Formgebung gehärtet und anschließend die so erhaltenen Formkörper einem Brennvorgang bei Temperaturen oberhalb von 500°C unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet werden, die als verstärkende Füllstoffe (2) Siliciumdioxid. Aluminiumoxid. Aluminium. Kupfer, Bronze. Talkum. Siliciumcarbid. Wolframcarbid. Kohlenstoff. Zirkoniumsilicat. Glimmer. Kaliumcarbonat. Natriumcarbonal. Bornitrid. Asbest. Magnesiumsilicat. Aluminiumsilicat. Calciumsilicat, Lithiumaluminiumsilicat. Magnesiumoxid und oder Thoriumoxid enthalten.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet werden, die als feinteiligc Füllstoffe mit Eigcnschmicrwirkung (3) Graphit. Bornitrid. Caleiumfluorid. Zinkoxid. Zinksulfid. Kaliumtitanat. Anlimontrioxid. Sulfide. Selenide und Telluride von Molybdän. Wolfram. Titan. Zirkonium. Hafnium. Niob und Thorium enthalten, wobei der Anteil an Calciumfluorid. Zinkoxid. Kaliunilitanat. Zinksulfid und/oder Antimontrioxid nicht mehr als

11 12

50% der Gesamtfüllstoffmenge mit Eigenschmier- katalysator für die harzartigen Organopolysil-

wirkung beträgt. oxane Triäthylendiamin enthalten.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, da- 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 4

durch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet dadurch gekennzeichnet, daß Gemische verwendet

werden, die als Füllstoffe mit Eigenschmierwir- 5 werden, die 10 bis 25 Gewichtsprozent der harz

kung (3) Molybdändisulfid und als Härtungs- artigen Organopolysiloxane (1) enthalten.