DE3128412A1

DE3128412A1 - "selbstschmierkompositionsmaterial"

Info

Publication number: DE3128412A1
Application number: DE19813128412
Authority: DE
Inventors: Vladimir A. Minsk Bely; Vladimir V. Me&scaron;kov; Nikolaj K. Gomel My&scaron;kin; Valentin G. Savkin; Anatolij I. Sviridenok
Original assignee: INST MEKH METALLOPOLIMERNYCH S
Current assignee: INST MEKH METALLOPOLIMERNYCH S
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1983-01-27
Also published as: FR2510009B1; FR2510009A1; SE8104285L; GB2105751A; US4425247A; GB2105751B; DE3128412C2; SE454519B

Description

2WEISRÜCKENSTR. 16 ~ 5 - : : " : .: : ³L^ ^Ί90Ί

MÜNCHEN 2

BBSCHHEIBÜNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Selbstschmierkomposit ionsmaterialen;, insbesondere auf oelbstscnmierkompositionsmaterialen tribotechnischer Zweckbestimmung»

Die genannten Materialien werden im Maschinenbau, in der Elektrotechnik} Elektronik_s insbseondare für die Herstellung von Elementen elektrischer Gleitkontakte , Gleitlagern, die unter extremen Bedingungen wie im Vakuum, bei hohen und tiefen Temperaturen, bei der'Einwirkung elektrischer Felder, mechanischer Überbeanspruchungen UoSoW« betrieben werden, eingesetzte

Für einen sicheren Betrieb unter solchen Bedingungen

sollen die Selbstsehmierkompositionsmaterialien folgenden Forderungen genügen?

- eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen^

- eine hohe mechanische Festigkeit bei hohen und tiefen

und

Temperaturen / Wärmestößen besitzen^

- ausreichende Korrosionsbeständigkeit unter den Be-

sowie

dingungen hoher Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur,/Strahlenresistenz aufweisend

- im Betrieb stabil sein, das heißt eine niedrige .Reibungszahl, niedrige Versohle ißintensität, große Lebensdauer und Betriebsicherheit aufweisen?

- in der Herstellung^ Montage und Wartung technologiegerecht sein.

Außerdem spielt für solche Materialien, die unter den Bedingungen elektrischer Felder betrieben werden, eine wichtige Rolle die Stabilität der elektrischen Kennwerte dieser

Materialien, beispielsweise ihr Pulsationspegel, der Kontaktwiderstand usw.

Bekannt sind verschiedene Gegenteile von Reibeinheiten aus Selbstschmierkompositionsmaterialien, die nach den Methoden der Pulvermetallurgie hergestellt werden wie Lager, welche Metalle, beispielsweise Kupfer, Bisen, Bronze, und funktioneile Zusatzstoffe enthalten (UdSSR-Urheberschein Nr. 144015, 1962, Nr.158824, 1963, Nr.160298,

1964, Nr. 419318, Klasse B 22f 3/12, Nr.5680?6, Klasse B 22f 3/12, C 22c 1/04·, Anmeldung Großbritannien Nr. 148352b, Klasse B 22f 7/04, F 16 33/06; US-PS Nr.4004889, Klasse B 22f 7/04, Nr.4049428, Klasse 22f 1/02; japanische Anmeldungen Nr.52-15241, Klasse B 22f 5/26, Nr. 52-2604, Klasse B 22f 5/5*. Nr. 52-26737, Klasse B 22c 9/02 und andere/.

Bekannt sind außerdem Bürsten für Motoren aus Selbstschmierkompositionsmaterialien, welche Metalle, beispielsweise Silber, Kupfer, und funkt ioneile Zusatzstoffe enthalten (UdSSR-Urheberschein Nr.312314, Klasse C 22 c 5/00.; Nr.599228, Klasse ß 22f; US-PS Nr.2418710, 1944, Nr.2854597, 1955, Nr.3437592, Klasse 252-12, Nr.3^55023, Klasse HOl r, Nr.4056365, Klasse B 22 f 3/00; PR-PS Nr. 1203011, Klasse H 02 k, Wr.1506555» Klasse H02 k, Nr.1392967, Klasse H.02 f; DE-PS Nr.I215938, Klasse 40 B 5/00, Nr.2712209, Klasse 22f 5/00, Nr.2715347, Klasse B 22f 5/00) und andere Erzeugnisse. Als funktioneile Zusatzstoffe verwendet man: 1. Polymere:

- thermostabile funktionelle Zusatzstoffe, wie stickstoffhaltige oder fluorhalt ige Polymere (US-PS Nr.4045400,

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Klasse C 08k 3/5O₉ 9/02) _s Epoxydzusatzstoffe (Patentanmeldung Großbritannien Nr₄ 1479402₉ Klasse C 08 G 59/H/ und andere;

- organische Bindemittel (französische Patentanmeldungen Nr. 2537750 und Nr. 235775D₅ Klasse C 08 L 55/0O₉ B 22f 5/00, C 04B 55/64).

2. Fasern von Graphit, Kunststoffen₉ Metallen (orientiert und nicht orientiert mit einer Größe von 1 bis 100 Um in einer Menge von 20 bis 80 Yolumenprozent), beispielsweise DE-PS Nr.1785124, Klasse 4OB 1/10, C 22 c I/IO5

5· Metalloxide5 beispielsweise Kadmiumoxid (Anmeldung Großbritannien Nr. 1486011, Klasse COö L 27/18)5

4. Metalle (Fe₉ Ni₉ Ag, Pb₅ Gd₉ In₉ Al)₉ Metallcarbide (WC₅ FeC), Oxydkomponenten (1 bis 20%)₉ beispielsweise Osmiumtetroxids di® mit der Grundkomponente vorzugsweise in fester Lösung vorliegen (US-PS Nr₀ 5370942, Klasse C 22c, DE-PS Nr.l249556_s Klasse 40c 5/00)

5. Schmierstoffe;

- korrosionsbeständige feste intifriktionsschmiermittel auf der Basis eines härtbaren Harzes sowie von Graphit , iViolybdändisulfid , Zinkchromat oder der Metalle Kadmium, Silber, Wolfram (US-PS Nr,3051586₅ Klasse 117-49);

- Hochtemperaturschmierstoffe j welche Schmiermittel (Molybdändisulfid j Bornitrid oder Graphit), Metalle (Kupfer, Zink, Indium oder Blei) und Kadmiumoxid mit einer Teilchengröße von höchsten 10 ^m ( FR-PS Nr .1545589, Klasse CQ&m);

- auf der Basis von Polymer§n₉ beispielsweise von Kondensationsprodukten eines aromatischen Epoxydharzes in einer

I Z

Menge von 15 bis 60 Gewichtsprozent, festen Schmierstoffen in einer Menge von 40 bis 85 Gewichtsprozent, Graphit, Metalloxiden (DE-PS Nr.12?1875, Klasse 23c 1/01, C % m);

- Diaelenide der Übergangsmetalle (Tantaldiselenid, Tantalsulfid, Niobdiselenid und ihre Gemische) zum Betrieb im Hochvakuum in der Größenordnung von unterhalb 10 ' Torr (DE-PS Fr. 1284017, Klasse ClO m).

Die Selbstschmierkompositionsmaterialien, beispielsweise die elektrisch leitenden, werden vorzugsweise nach den Methoden der Pulvermetallurgie, insbesondere nach der Methode der trockenen Sinterung hergestellt.

Bekannt ist ein Selbst schmierkompos it ionsmaterial (UdSSR-Urheberschein Nr. J47845, Klasse H.Ol r 39/20), welches für die Herstellung von Bürsten verwendet wird, die vorzugsweise im Hochvakuum bei Minustemperaturen betrieben werden. Zur Verbesserung der Betriebskennwerte wird dem Material, welches metallisiertes Kohlenstoffpulver, Teilchen des Antifriktionsstoffes und Bindemittel enthält, zusätzlich metallisiertes Molybdändisulfid in einer Menge von 40 bis 70 Gewichtsprozent zugesetzt,wobei das metallisierte Molybdändisulfid selber 30 bis 50 Gewichtsprozent Metall enthält. Als Beispiel wird die folgende Zusammensetzung angeführt: 50 Gewichtsprozent verkupferter Naturgraphit, 50 Gewichtsprozent verkupfertes Molybdändisulfid, welches 30 Gewichtsprozent Kupfer enthält, sowie 20 Gewichtsprozent Resol-Phenol-Formaldehyd-Harz.

Die aus diesem Material nach der Warmpreßmethode hergestellten Bürsten weisen folgende Kennwerte auf: spezifischer elektrischer Volumenwiderstand 2,5 bis 2,8 51 · mm /m, Härte

33 bis 43 kp/mm, Bürstenpaarübergangsspannung (Kupferring) 1,3 bis 1,4 V. Der Verschleiß im Vakuum 4⁰IO Torr bei einer Temperatur von -75°C innerhalb von 30 Stunden beträgt O„02 mm. Aus den angeführten Angaben folgt, daß trotz einigen Vorteilen, und zwar der hohen Verschleißfestigkeit im Vakuum, der Erosionsbeständigkeit j, der niedrigen Reibungszahl dem genannten Material Eigenschaften anhaften, die es nicht ge= statten, diesesjin vollem Maße unter extremen Betriebsbedingungen einzusetzen:

- die Anwesenheit des Füllstoffes bewirkt zwar eine Sen-

erfolgt
kung der Reibungszahl» es / jedoch dabei eine Verschlechterung anderer Eigenschaften, beispielsweise der Schwingungs- und der Schlagfest igke it j

- das Material weist eine niedrigt festigkeit, beispielsweise Druckfestigkeit, auf, weil sich der größere Teil der mechanischen Beanspruchung des Materials auf die Phasengrenze Metall/Füllstoff verteilt. Die Haftfestigkeit im Kontakt Metall/Füllstoff ist sehr niedrig,, was aus der Technologie der Herstellung des Materials resultiert!

- die hohe Bürstenübergangsspannung verursacht elektrische Verluste, Geräusche, hohe Strompulsationen;

- Verschlechterung der Betriebseigenschaften des Materials nach längerer Lagersmg (10 Tage und mehr) in statischer La^e unter Bedingungen hoher relativer Feuchtigkeit (98%) und erhöhter Temperatur (+40⁰C). In diesem Falle beobachtet man eine Erscheinung des "Haftens" des luaterials an dem Metallgegenteil, beispielsweise an einem Kupfergegenteil. Dabei wächst

{bedeutend^ der elektrische Widerstand im Bürstenkontakt ( } an,

-10- : '.fry.;-: Ί

es

und/nimmt<unzulässig sprunghaft (um das 3 bis 5fache)>die An-

zugsspaunung der El ektroinas chine zu.

Infolge der genannten Ursachen weist das Material niedrige Betriebssicherheit auf.

Bekannt sind eine Reihe von &elbstschmierkompositionsmaterialien auf der Basis einer Metallmatrix, die höhere Betriebseigenschaften aufweisen.

Es ist ein Material solchen Typs bekannt, welches eine poröse Bronzematrix aufweist, die durch Sinterung von Metallpulver gebildet ist, wobei in den Poren der Metallmatrix funktioneile Zusatzstoffe, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, enthalten sind (FiP.Powden, Frictional properties of porous impregneted with plastics- Research, 1950, V.3» S.147).

Bekannt ist ein weiteres Selbstschmierkompositionsmaterial für Bandlager (GB-PS Nr. 1114061, Nr. B 912121, Nr. 756950).

Das Material stellt eine poröse Metallmatrix mit einem Porenvolumen bis zu 35^ dar, die mit funktionellen Zusatzstoffen chaotisch gefüllt sind. Als Matrix verwendet man Metalle, beispielsweise zinnrsiche Bronze, während als funktioneile Zusatzstoffe Polytetrafluoräthylen und Blei dienen. Das Material wird nach der Methode der Pulvermetallurgie, beispielsweise durch Sinterung, aus den nach dem elektrolytischen Verfahren erhaltenen Dendritpulvern reiner Metalle oder aus sphärischem Pulver zinnreicher Bronze, die bis zu 10 Gewichtsprozent Zinn enthält, hergestellt. Das Verfahren zur Herstellung solcher Materialien sieht vor: Hochtemperaturpressen des Pulvers, dessen Vorsinterung unter reduzierender Atmosphäre zum Halbzeug, mehrstufige Durchtränkunü dieses Halbzeuges mit einer Suspen-

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sion der funktioneilen Zusatzstoffe, Endsinterung des durchtränkten Halbzeuges, beispielsweise mit der Stahlgrundlage in einem inerten Medium und Kalibrierung des erhaltenen Teils durch plastische Verformung (Stauchung). Im. Falle der Herstellung von Erzeugnissen aus diesem Materials beispielsweise von Bandlagern ist es notwendig, daß in der Stufe der Durohtränkung der Matrix mit den funktionellan Zusatzstoffen die letzteren über die Kontaktfläohe in einer cirka O₉02 mm dicken Schicht hinausragen, was eine unbedingte Vorausset-

eine
zung für/hohe -ßetriebsfähigkeit des Lagers ist.

Die Materialien werden in Form von 1₅21 bis 2,05 mm dikken und 101,6 mm breiten Bändern, Buchsen von 10 bis 100 mm Durchmesser, hemisphärischen Stützen von 16 bis 38 nim Durchmesser, Draht, Lagern usw«, hergestellt ο Die Materialien werden unter den Bedingungen der Trocken- und Mischreibung eingesetzt.

Die genannten Materialien besitzen hohe Betriebsfähigkeit (niedrige Verschleißintensitat und niedrige Reibungszahl), auch bei hoher Beanspruchung_s ohne Schmierung in einem breiten Temperaturenintervall (von - 200 bis +260⁰G) in Luft- - und anderen Gasmedien, in Vakuum sowie in flüssigen Medien, die keine Schmierwirkung ausüben. An diesen Materialien bilden sich keine statischen elektrischen Ladungen und sie rufen .keine Fretting-Korro®ion hervor.

Einer der Vorteile der genannten Materialien ist die Möglichkeit, diese in Reib einheit en zu verssenden, die unter extremen Bedingungen betrieben werden«.

Bekannt ist die Verwendung dieser Materialien als Kugel lagerkäfige, hergestellt aus mit Polytetrafluoräthylen un-

ter Zusatz von wenig Wolframdiselenid durchtränktem gesintertem Silber. Solche Kugellagerkäfige werden bei tiefen und hohen Temperaturen in hohem Vakum von IO ' bis 10 ^y Torr erfolgreich betrieben. Die Materialien finden in der aerokosmischen, Kraftfahrzeug-, elektrotechnischen, Textilindustrie und anderen Industriezweigen breite Verwendung.

Dieses Material findet aber eine begrenzte Verwendung, insbesondere aus dem Grunde, daß

a) nicht alle Poren des Materials gleichmäßig durchtränkt werden, weil sie nicht gleich groß und räumlich verschieden angeordnet sind und es als !folge dessen im Prozeß des Betriebs des Materials zu einer Erschöpfung der Schmiermittelvorräte in den Poren kommt, die zu dem jeweiligen Zeitpunkt an der Gleitfläche liegen;

b) es zu einem Verschließen der Poren durch deren Verstopfung mit den Verschleißprodukten, durch Verunreinigung mit Fremdstoffen, infolge plastischer Verformung der Oberflächenschicht en der Matrix, beispielsweise bei hohen Beanspruchungen und Temperaturen, kommen kann;

c) die Betriebseigenschaften des Materials durch seine physikalisch-mechanischen, Reibungs- und andere Kennwerte an den Kontaktmikrobereichen bestimmt werden, wobei ein und derselbe Kennwert an verschiedenen Bereichen nicht gleioh groß ist, sondern in einem breiten Bereich schwankt;

d) die AdhäsionsWechselwirkung zwischen dem fraktionellen Zusatzstoff (das Polytetrafluoräthylen ist gegenüber den Metallen reakö-cfasträge) und der Metallmatrix im Prozeß der Durchtränküng sehr unbedeutend ist, was die Festigkeitswerte des Materials senkt und letzten Endes zu einer Senkung vieler

Betriebskennwerte, wie Verschleißfestigkeit im Vakuum₈ Schwingungs- und Schlagfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit und an-

^ich die

derer führt,was letzt) Betriebssicherheit senkt.

relativ

e) das Material eine /aiedrige Wärmebeständigkeit (bis

+280⁰C) infolge der Zersetzung des Polytetrafluoräthylens besitzt;

f) das Material eine niedrige Strahlenresistenz an der Luft infolge der Zersetzung des Bindemittels aufwe ist j

S) die Herstellungstechnologi® eines solchen Materials die Durchführung einer Reihe zusätzlicher Operationen ο ie inniges Verrühren, mehrfache Durchtränkung, mehrfaches Pressen und Sintern der Metallpulver, zahlreiche Finish-Operationen (Kalibrieren, kompliziert® mehrstufige Wärmebehandlung, Fertigbearbeitung usw.) erfordert,,

Der Erfindung wurde die Aufgabe augrundegelegt₉ ein Selbstschmierkompositionsmaterial zu entwickeln, welches verbesserte Betriebskennwerte unter den Bedingungen des Vakuums, bei hohen und tiefen Temperaturen, bei der Einwirkung von elektrischen und Kraftfeldern aufweist und zuverlässig im Betrieb ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem

Selbatsohmierkompositionsmaterial, das eine Metallmatrix darstellt„ die funktionelle Zusatzstoffe enthält, erfindungsgemäß die Matrix durch zwei Komponenten gebildet ist, deren eine die Schalen der funktionelien Zusatzstoffe bildet und die andere in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist.

Als Komponenten der Matrix verwendet man sowohl reine Metalle, beispielsweise Silber, Kupfer, Barium, Aluminium,

Wolfram, Zinn, als auch Metallegierungen, beispielsweise Bronze, während als funktionelle Zusatzstoffe Stoffe organischer und anorganischer Herkunft verwendet werden.

Solche Stoffe können Polymere, feste Schmierstoffe,

oder
beispielsweise Graphit /Diselenide der Ubergangsmetalle sein. Dabei erfolgt die Auswahl und die Kombination der Metallkomponenten unter Berücksichtigung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Metalle und/oder der Legierungen. Die geeignete Auswahl der Komponenten bewirkt die Ausbildung der obengenannten Struktur des Materials. Eine solche Struktur gestattet es, ein Material zu erhalten, welches hohe Antifriktionseigenschaften, hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe Festigkeitswerte aufweist. Die Komponente, welche die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet, erfüllt im wesentlichen die Punktion des Konstruktionmaterials, das heißt sie bildet das Eaumgerüst der Matrix. Die zweite Komponente, die die Zwischenräume zwischen den Schalen ausfüllt, bewirkt in Verbindung mit den funktionellen Zusatzstoffen den selbstschmierenden Effekt bei der Reibung und erhöht die mechanische Festigkeit der Matrix. Die Matrix des Selbst schmierkompos it ionsmaterials stellt im allgemeinen Pail sowohl eine reguläre als \ auch nichtreguläre Struktur dar.

Zur Verbesserung der Betriebskennwerte des Selbstschmierkompositionsmaterials ist es vorteilhaft,daß die genannten Schalen eine reguläre Zellenstruktur bilden.

Beim Betrieb des Materials ist von großer Bedeutung die Stabilität seiner Betriebskennwerte an der Kontaktfläche. Diese wird durch eine gelenkte Regelung der Zusammensetzung und der Konstruiction des Materials, insbesondere durch das

Vorliegen zerkleinerter Komponenten und Zusatzstoffe an der Kontaktflache gewährleistet. Deshalb ist es vorteilhaft, daß die Schalen eine reguläre Struktur aufweisen und die Abmessungen der Zellen in Richtung zur Kontaktfläche mit dem Gegenteil abnehmen.

Wie oben hingewiesen, verwendet man als Komponenten der katrix sowohl reine Metalle als auch deren Legierungen. Man verwendet für die Herstellung von Teilen tribotechnischer Zweckbestimmung vorzugsweise Metalle der IiLo bis VI« Periode des Periodensystems und/oder Legierungen dieser Metalle*

Die Verwendung von Seltenerdmetallen, Lanthanoiden, Ak= tinoiden ist wirtschaftlich nicht vertretbar. Es wird vorgeschlagen, als Matrix des Materials Metalle der III", bis Vl. Periode, beispielsweise Silber, Kupfer, Barium, Blei, Molybdän, Wolfram, und/oder deren Legierungen, beispielsweise Silber mit Kupfer, Blei mit Barium, zu verwenden. Zur Herstellung eines Materials der oben beschriebenen Struktur ist es notwendigi daß der Schmelzpunkt der zweiten Komponente nicht mehr als 0,9 des Schmelzpunktes der ersten Komponente beträgt. Wird die genannte Bedingung nicht erfüllt, so kommt es zu einer chaotischen Umverteilung der Komponenten in der Matrix, was zu einer Verschlechterung der Betriebseigenschaften, ins-

und besondere der Stabilität der Reibungszahl/ der elektrischen

Kontaktkennwerte führt*

In Abhängigkeit von der Zweckbestimmung des Selbstschmierkomp ο s it ions mate rial a isann die Menge der funktionellen Zusatzstoffe verschieden sein und in einem Bereich von 3 bis Volumenprozent liegen.

Bine minimale Menge O Volumenprozent) derselben ist eine

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noch

Grenze, bei der/der Selbstsohmiereffekt bei der Reibung beobachtet wird.

Bei einem über der genannten oberen Grenze (80 Volumenprozent) liegenden Gehalt an funkt ioneilen Zusatzstoffen kommt es zu einer Störung der beschriebenen Struktur des Materials. Die Folge der letzteren ist eine unzulässige Verschlechterung der Festigkeitswerte, der elektrischen Leitfähigkeit und anderer Eigenschaften des Materials.

jjie Größe der funktionellen Zusatzstoffe spielt eine sehr große Rolle beim Betrieb des Materials. Davon hängt nämlich die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Reibeinheit und außerdem die Stabilität der Kontaktkennwerte ab. Die Verteilung der funktionellen Zusatzstoffe in der Matrix ist so vorzunehmen, daß der Abstand zwischen den Zusatzstoffen, das heißt die Schalendicke, die Erhaltung der beschriebenen Struktur gewährleistet und keine Verschlechterung der Betriebskennwerte hervorruft.

Dabei ist ein wichtiges Kriterium der Struktur des Materials das Verhältnis der maximalen Größe der funktionellen Zusatzstoffe zu dem minimalen Abstand zwischen diesen. Grundsätzlich kann das Verhältnis beliebig groß seih, jedoch wird dieses Verhältnis vorzugsweise zwischen 0,7 und 10 gewählt.

Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man vorzugsweise härtbare oder thermoplastische Polymere. Dabei verwendet man als härtbare Polymere phenol-Formaldehyd-

Harz, glasfasergefülltes Epoxydharz oder Poljtmidharz und als thermoplastische Polymere Polyäthylen, Ölgestreoktes PoIykarproamid, Polytetrafluoräthylen.

Ein hoher Selbstschmiereffekt bei der Reibung wird bei

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der Ve rwendung ^aIs funktionell Zusatzstoffe^ pulverförmiger Produkte des t her mi sollen bzw. thermooxydativen Abbaus härtbarer bzw. thermoplastischer Polymere erzielt. Als Produkte des thermischen Abbaus, der in einem nichtoxydativen Mittel, beispielsweise im Vakuum, durchgeführt wird, verwendet man beispielsweise Polyäthylen, Phenol-Formaldehyd-Harz, und als Produkte des thermooxydativen Abbaus, der an der Luft durchgeführt wird, Polykaproamid, Epoxydharz oder Polyimidharz»

Man verwendet vorzugsweise Abbauprodukte'der Polymere, die beim Abbau von mindestens 90 Gewichtsprozent des Polymers erhalten werden.

Beim Betrieb des Selbstschinierkompositionamaterials bei hohen Temperaturen, in elektrischen Feldern, bei der Einwirkung mechanischer Überbeanspruchungen, der ionisierenden Strahlung soll das Material zuverlässige physikalisch-mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. In diesem Fall setzt man als funktioneile Zusatzstoffe dem Material vorzugsweise zusätzlich Pulver der Metalle der III. bis VI. Periode des Periodensystems oder ihrer Oxyde, beispielsweise von Silber, Kupfer, Kadmium, Wolfram, sowie ihrer basischen Oxyde, beispielsweise von Kupferdioxid, Üilberoxid zu. Man verwendet sie vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 45 Volumenprozent, bezogen auf das Gesamtvolumen der furktißnellen Zusatzstoffe.

Zum Zwecke einer Erhöhung der Festigkeitswerte des Materials, insbesondere der spezifischen Festigkeit, verwendet man funktioneile Zusatzstoffe, welohe hohe Festigkeitswerte aufweisen. Als solche funktioneilen Zusatzstoffe verwendet man vorzugsweise hochfeste Fasern von Bor, Kohlenstoff oder

Silizium. Ihre Zugabe zum Material bewirkt auch eine sprunghafte Steigerung der Verschleißfestigkeit und der Wärmebeständigkeit. Man gibt diese Zusatzstoffe dem Material vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 90%, bezogen auf das Gesamtvolumen der funkt ioneilen Zusatzstoffe, zu. Die Zugabe der Zusatzstoffe in einer Menge von weniger als 2 Volumenprozent beeinflußt die Verbesserung der Betriebseigenschaften des Materials nicht wesentlich , während deren Zugabe in einer toen^e von mehr als 90 Volumenprozent die Selbstschmierfähigkeit trotz hoher Verschleißfestigkeit des Materials verschlechtert. In diesem Falle kommt es zu einem unzulässigen Verschleiß des Gegenteils.

Eine Erhöhung der Festigkeitswerte der Selbstschmierkompositionsmaterialien bei gleichzeitiger Verbesserung der elektrischen und der Wärmeleitfähigkeit des Materials wird durch die Zugabe von Metallen der III. bis VI. Periode des Periodensystems in Form von "Barten" in einer Menge von 2 bis 90%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusatzstoffe erreicht. Die Zugabe der Zusatzstoffe in einer Menge von weniger als 2 Volumenprozent beeinflußt die Betriebseigenschaften des Materials nicht wesentlich , während deren Zugabe in einer Menge von mehr als 90 Volumenprozent das Zustandekommen des Selbstschmiereffektes erschwert, die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Reibpaarung senkt.

Das erfindungsgemäße Selbstschmierkompositionsmaterial besitzt einen Komplex notwendiger Betriebseigenschaften, wie Selbstschmierfähigkeit unter extremen Bedingungen, hohe physikalisch-mechanische Kennwerte, hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer.

Der Hauptvorteil des erf indungsgeniäiien Materials ist seine hohe Be tr leitfähigkeit unter extremen Bedingungen, was eine große Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit der Teile tribotechnischer Zweckbestimmung in Reib einheit en gewährleistet. So sind die Selbstschmier- und die Festigkeitskennwerte des erfindungsgemäßen Materials wesentlich (um das 1,5 bis 2fache) höher als bei den bekannten Materialien.

Besonders wirksam kann das Material im Maschinenbau, der Elektrotechnik, Elektronik für die Herstellung von Elementen des elektrischen GIe it kontakt es _s der Gleitlager eingesetzt werden, die unter normalen klimatischen Bedingungen, im Vakuum, bei hohen und tiefen Temperaturen, bei der Einwirkung elektrischer Felder, mechanischer (Jberbeanspruchungen, ionisierender Strahlungen betrieben werden.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand einer Beschreibung konkreter Varianten der Durchführung und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es . ze igen

eines
Abb. 1 einen Querschnitt / Selbstschiaierkompositionsma-

terials;

eines
Abb. 2 einen Querschnitt / Selbstschmierkompositionsma-

terials mit regulärer Zellenstruktur;

eines
Abb. 3 einen Querschnitt / Selbstschmierkompositions-

^Ώ i η G *?
materials, das zur Lauffläche ' Gegenteils perpendikulär angeordnet ist;

eines

Abb. Λ einen üiametralquerschnitt / Lagers aus dem öelbstschmierkompositionsmaterial»

Jie in Abb. 1 dargestellte Variante des Querschnitts des Selbstschmierkompositionsmaterials stellt eine Metallmatrix,

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dar, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe 2 bildet und die andere 3 in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Abb. 2 zeigt den Querschnitt des üelbstschmierkompositionsmaterials mit regulärer Zellenstruktur, wobei das Verhältnis der maximalen Größe der Zusatzstoffe A zu dem minima-

B
len Abstand/zwischen ihnen 0,7 bis 10 beträgt.

Abb. 3 zeigt den Querschnitt des Selbstschmierkompositionsmaterials, der zur Lauffläche des Gegenteils perpendikulär angeordnet ist, wobei die Schalen der regulären Zellenstruktur mit in Richtung zur Kontaktfläche des Materials mit dem Gegenteil abnehmenden Abmessungen der Zellen ausgeführt

s ind;

eines

Abb. 4 zeigt den Diametralquersohnitt _f Gleitlagers aus Selbstschmierkompositionsmaterial, wobei als funktioneile Zusatzstoffe 2 metallische "Barten" und lasern verwendet sind.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Selbstschmierkompositionsmaterials ist einfach in technologischer Gestaltung und wird wie folgt durchgeführt.

Die funktionellen Zusatzstoffe metallisiert man zweimal, indem man beispielsweise Graphitteilchen zunächst mit einer Silberschicht und dann mit einer Zinnschicht vorzugsweise nach einem der folgenden Verfahren überzieht: Verdampfen der Metalle im Vakuum, auf chemischem oder elektrochemischem Wege. Dabei epielen^eine wichtige Rolle/die Verträglichkeit, Gleichmäßigkeit und Dicke der Überzüge sowie die Abmessungen und die Form der zu metallisierenden funktionellen Zusatzstoffe Das auf diese Weise bereitete Halbzeug preßt man und

sintert dann in Gegenwart einer Andruckteaft in einem kontrollierbaren neutralen oder reduzierenden Mittel unter den in der Pulvermetallurgie optimalen Sinterbedingungen.

In der Anfangsstufe des Sintervorganzes schmilzt die Aussenschicht des niedriger schmelzenden Metalls und füllt die Zwischenräume zwischen den Schalen der höher schmelzenden Metallkomponente aus. Dann kommt es (unter den Bedingungen der Andruckkraft) zu einer Annäherung der Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe und zu ihrer Sinterung in der Kontaktzone.

Nach der Beendigung der Sinterung kommt es zur Kristallisation der Komponenten der Matrix. Im Ergebnis ist die Matrix 'es Materials durch zwei Komponenten gebildet, deren eine die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die andere in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Im Falle der Verwendung funktlonelier Zusatzstoffe mit Teilchen gleichgroßen Volumens stellt das Material eine reguläre Zellenstruktur dar.

Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende konkrete Beispiele angeführt.

Beispiel 1. Das Ausgangsprodukt, bis 50 um. g^oße Graphitteilchen, überzieht man auf elektro chemischem Wege mit einer Kupferschicht und dann einer Bleischicht. Die auf diese Weise beschichteten Graphitte lichen vermischt man mit Zinnpulver in einer Menge von 30 Volumenprozent, bezogen auf das Volumen des Graphits, und preßt in einer Preßform bei einem spezifischen Druck bis 4-00 MPa. Dann sintert man das Halbzeug in einer Form in Gegenwart einer Andruckkraft im Medium von Wasserstoff bei einer Temperatur, die O₉7 des Schmelzpunktes des Silbers (530 bis 54Q⁰C) beträgt, innerhalb von 3 Stunden.

Der Gehalt des Materials an Graphit beträgt 5 Volumenprozent.

Aus dem dadurch erhaltenen Material stellt man Bürsten, beispielsweise für Mikroelektromotoren, her. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf. Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle 1 angeführt.

Beispiel 2. Das Selbetsohmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Magnesium, die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet und die andere, Indium-Zinri-Legierung, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktioneile Zusatzstoffe verwendet man ein pulverförmiges thermoplastisches Polymer, Polyäthylen, in einer Menge von 80 Volumenprozent. Das Material weist eine reguläre* Struktur auf. Das Material kann als Gleitlager verwendet werden.

Beispiel 3» Das Sgibstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Molybdän, die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die andere, Bronze, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man pulverförmiges glasfasergefülltes Epoxydharz in einer Menge von 40 Volumenprozent unter Zugabe von Kupferpulver in einer Menge von 0,5%> bezogen auf das Volumen des Zusatzstoffes. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Teilen tribotechnischer Zweckbestimmung verwendet werden.

Beispiel 4. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Messing, die Schalen der funktioneilen Zusatz-

stoffe bildet und die andere, Kalium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man ein thermoplastisches Polymer, PoIykaproamid, in einer Menge von J> Volumenprozent. Das Material weist eine reguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Teilen tribotechnischer ZweοkbeStimmung verwendet werden.

Beispiel 5. Das t>e lbs t s chmi er kompo sit ionsmater ial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Kupfer, die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet und die andere, Kadmium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man Ölgefülltes Polykaproamid in einer Menge von Volumenprozent unter Zugabe von Bariumoxidpulver in einer Menge von 5%, bezogen auf das Volumen des funktionellen Zusatzstoffes. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Teilen tribotechnischer Zweckbestimmung verwendet werden.

Beispiel 6. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix,, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Silber, die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die anders _t Indium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man ein Gemisch von Produkten des thermischen Abbaus von Polyäthylen und Phenol-iOrmaldehyd-Harz in einer Menge von 20 Volumenprozent. Das Material weist eine reguläre Struktur auf und kannfür Wälzlagerkäfige verwendet werden.

Beispiel 7» Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren

eine, Vanadin, die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die andere, Kalzium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man ein Gemisch von Produkten des gemeinsamen thermooxydativen Abbaus von Polykaproamid und Polyimidharz in einer Menge von 55 Volumenprozent. Das Material weist eine reguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Teilen tribotechniecher Zweckbestimmung verwendet werden.

Beispiel 8. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Rhenium, die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet und die andere, nichtrostender Stahl, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Die Schalen bilden eine reguläre Zellenstruktur und sind mit in Richtung zur

Kontakt fläche des Materials mit dem Gegenteil von 60 auf 5 M^ abnehmenden Abmessungen ausgeführt. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man Silberpulver in einer Menge von 45 Volumenprozent, wobei das Verhältnis der maximalen Abmessungen der Zusatzstoffe zu dem minimalen Abstand zwischen diesen 0,7 beträgt. Das Material kann für die Herstellung von Bürsten und Kontaktringen verwendet werden.

Beispiel 9« Dae Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, eine Silber-Kupfer-Legierung, die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet und die andere, Blei, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man Molybdändisulfid in einer Menge von 10 Volumenprozent, wobei das Verhältnis der maximalen Abmessungen

der Zusatzstoffe zu dem minimalen Abstand zwischen diesen 5»5 beträgt. Das Material weist eine reguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Elementen des elektrischen Gleitkontaktes verwendet werden.

Beispiel 10. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Aluminium, die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die andere, Kadmium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe, verwendet man Bornitrid in einer Menge von 20 Volumenprozent, wobei das Verhältnis der maximalen Abmessungen der Zusatzstoffe zu dem minimalen Abstand zwischen diesen 10 beträgt. Das Material weist eine reguläre Struktur auf und kann als Gleitlager verwendet werden.

Beispiel 11. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Nickel, die Schalen cjer funkt ionellen Zusatzstoffe bildet und die andere, Kupfer, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man Bornitrid in einer Menge von 20 Volumenprozent unter Zugabe eines Gemisches von Silizium- und Borfasern in einer Menge von 2%, bezogen auf das Gesamtvolumen der funktioneilen Zusatzstoffe. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Teilen tribotechnischer Zweckbestimmung verwendet werden.

Beispiel 12. Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren

eine, Chrom, die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet und die andere, Kadmium, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funkt ionelle Zusatzstoffe verwendet man Graphit in einer Menge von 15 Volumenprozent unter Zugabe von "Barten" von Tantal in einer Menge von 40%, bezogen auf das Volumen der Zusatzstoffe. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von wärmebeständigen Teilen tribotechnischer Zweckbestimmung verwendet werden.

Beispiel 13« Das Selbstschmierkompositionsmaterial besteht aus einer Matrix, gebildet durch zwei Komponenten, deren eine, Rhenium, die Schalen der funktionellen Zusatzstoffe bildet und die andere, Silber, in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist. Als funktionelle Zusatzstoffe verwendet man Molyhdändisulfid in einer Menge von 30 Volumenprozent unter Zugabe von Kohlenstoff as ern in einer Menge von 90%, bezogen auf das Gesamtvolumen der funktioneilen Zusatzstoffe. Das Material weist eine nichtreguläre Struktur auf und kann für die Herstellung von Bürsten verwendet werden.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Selbstschmierkompositionsmaterialien sind in Tabelle 1 angeführt. In Tabelle 2 sind die Eigenschaften der bekannten Selbstschmierkoiaposit ionsmaterialien angeführt.

"T Abel le 1

Zusammensetzung des Selbstsohmie rkompos It i onsmat er i als Physikalisch-mechanische Eigenschaften

Dichte,	Mittlere	Druck	Spezi
g/cnr	Härte,	festig	fischer
	kp/nim	keit ,	elektri
		kp/mm	scher
			Volumen-
			widex-
			stand,
			P SL nun

Selbstschmierkompo-

sitionsmaterial, enthaltend eine poröse Metallmatrix aus zinnreicher Bronze, deren Poren mit Polytetrafluoräthylen und Blei d urchtränkt s ind JO bis
40

Beispiel	2	6,5bis	12 bis	12	bis	O	,05 bis
		7,0	16	20		O	,12
Beispiel	3	3,5 bis	7 bis	17	bis	O	,10 bis
		4,5	10	22		Ü	,25
Beispiel	4	4,0 bis	14 bis	30	bis
		6,0	18	40
Beispiel	5	4,0 bis	7 bis	15	bis
		4,5	9	20
Beispiel	4,0 bis	10 bis	18	bis
	^^	14	22

O I /LOH I L·

- 28 Eigenschaften des Selbstschmier kompos it i

Gleiteigenschaften	Vakuum	10-5	Reibungszahl	Vakuum 200C
Versohle iß int ens it ät	Torr		an der im Luft bei bei 20⁰C
Luft	20⁰C	65⁰C
20⁰C 80⁰C

10

11

(0,03-bis 0,06)

0,04 bis
0,20

(2-8)	(8-12)	(4-6)
XlO"¹¹	xlO-10	ΧΙΟ"¹⁰
(1-4)		(6-8)
		ΧΙΟ"¹¹
(6-8)	(1-2)	0,10 bis
XlO-¹⁰	ΧΙΟ"⁹	0,20
(6-8)	(8-9)
,ΙΟ"¹⁰	ΧΙΟ"¹⁰

(1 bin 4) ΧΙΟ"¹¹

	0,08	bis	0,15	bis
	0,12		0,20
	0,06	bis	0,10	bis
	0,08		0,20
(1-3)	0,12	bis	0,15	bis
ΧΙΟ"¹⁰	0,25		0,25

(ü bis 10) (2 bis 6) (8 bis 10) 0,04 bis 0,12 bis

xlO'

,-11

XlO

-10

xlO'

0,08

0,15

Elektrische Eigenschaften Grenzen der zulässigen Betriebskennwerte

Bürstenübergangsspannung, Volt

im Vakuum
bei

20⁰C

an der

Luft

bei

20⁰C

Prozent der Gesch- Bean- Tempe- Schwin- btrom-Zunahme der windig- spru- ratur, gungs- dichte

Anzug s spannung des Mikromotors naoh dem Halten bei relativer Feuchtigkeit von 98% bei 40⁰C innerhalb von 21 Tagen keit,
m/s

chung
kp/cm^c

beanspru chung "g"

A/oxa.^c

17

lü

19

0,25 bis 2,0 bis -260 bis 2,5 1400 +200

0,3 bis
0,5

0,2 bis 20
0,3

0,25 bis 0,1 bis -260 bis 40 bis 80 bis

2,5 5,0

+150

0,10 bis 0,3 bis -?0 bis

15

0,1 bis 25

1 bis 100

0,25 bis 5,5

25 +00

1,0 bis -50 bis 150 +160

1 bis
10

1 bis
8

-50 bis +60

55

20 bis 60

- 30 Tabelle 1 (Fortsetzung)

Beispiel	6	6,2	bis	8 bis 12	15	bis	20	0,08 bis	(1 bis 2) "ι Τ
		5,5						0,20	XlO
Beispiel	1	6,0	bis	17 bis 21	15	bis	20	10 bis 15	(2 bis 4)
		4,5							xlO
Beispiel	8	6,0	bis	18 bis 26	35	bis	45		(4 bis 6)
		3,5 5,5						_Ίη-11 xlO
Beispiel	9	3,0 4,5	bis	12 bis 18	12	bis	20	(6 bis ö) xlO
Beispiel	10	4,0	bis	8 bis 14	15	bis	18	(7 bis 9) xLO
Beispiel	11	bis	20 bis 28	40	bis	60	(0,3 bis

6,0 °'!il

XLO

Beispiel^ 5,0bls ₂5 bis 35 « bis 55 W.* «-

l¹⁰

Beispiel 13 4,0 bis 25 bis 30 20 bis JO 1,0 bis (4^iS 8) 6 jO

	bis -10	7	8)	8)	8	4)	,6)	(2 bis	5)	- 51 -	*	» -. M ^	bis 0	......312	841	2
					( 5 bis xlO-¹¹		xlO-¹¹	6)	9	10	bis	11		12
					(1 bis 2)				0,04	bis	,06 0,08 0,12	bis
(6 xlO				ΧΙΟ"¹¹		5)		0,10 0,20
	bis -10	6)					0,12		0,18	bis	0,08
	bis -11	2)	(5 bis xlO-¹¹		0,22	bis	0,22		bis
		4 bis 0 -10	(4 bis xlO-¹⁰			bis			0,15
(4 xlO	bis		0,15 0,20	bis	0,10 0,12	bis	0,10 bis 0,50
α XlO	-11	(5 bis 7) ΧΙΟ"¹⁰	0,10 0,20	bis
(0, XlO		0,15 0,25
(6	(5 bis ¹O	0,08	0,12bis	0,15
xlO	xlO-¹¹	0,12	0,15	bis 0,50

ZÖ4 IZ

	14	— >c —	16	*-Z.*	17 18	- -	*·- ...**	19	bis
13		15	0,1		-50 bis
		0,25 bis	2,0	bis	+60
		2,5	0,7 125		-50 bis +40
	10	0,5 bis 15	0,1 1,0	bis	-260 bis +150		bis 6 bis 20
0,06 bis 0,10		0,25 bis 2,5	0,1	bis	-80 bis	20 40	6 bis
		0,1 bis	1,5	bis	+80		50
		2,0	1,0		-I50 bis
_¥		1,0 bis	40	bis	+200	10
	25		20

	,10 bis	15	5,0 bis	4 bis	-260	bis	40	bis	10 bis
	,30		100	250	+300		80		150
		2 bis	1 bis	-260	bis	20	bis
		150	500	+300		40
0		0,05 bis	0,2 bis	-260	bis	10 bis
0		4,0	2,0	+360		20

Tabelle 2. Hauptkennwerte elektrisch leitender Selust- '

schmier koiupos it ionsmat er ialien, hergestellt nach Methoden der Pulvermetallurgie

Land	Bürstenklasse	Dichte	, Härte,	Druckfestig	Spezifi
		g/cm-⁵	kp/mm	keit, ρ kp/mm	scher elektri scher Volumen wider stand ,
					Λ mm²
					m
1	2 ■ .	3	4	5	6
UdSSR	Silber-Graphit	7,2	IO bis	27	0,08
			15
	Kupfer-Graph it	6,5	12 bis	22	6,0
			16
	Silberhaltig	6,7	7,5		0,32
	(mit Palladium-
	Zusatz)
Frank
reich	Kupfer-Graphit	2,35	45 nach		7,2
			Shore
	Silber-Graphit	Ö,2	10 nach		0,1.
			Shore
Groß	Met all-Graphit		15
britan nien			70
Öster	metallhaltig	2,5	20	3,5	8,0
reich		• 4,6	12	2,5	0,18
Ungarn	Metall-Graphit		8 bis		0,08
			12 (naoh
			Shore)

Reib	Bürstenüber	Höchst-	Zulässige	Medium	Anmer
ungs	gangsspan	zulässige	Strom		kung
zahl	nung, V	Gesehwin-	dichte,-
		d igke it,	A/cm²

m/s

10

12

0,2
0,16

0,1

1,9

55

20

Luft

Luft Luft

Luft, größere Höhen

Feuchtigkeitsbeständigkeit

Betrieb im Vakuum Torr, 10 min Empfohlene Paarung 1

0,12 < 1,4

<:0,l 0,4 bis 0,7

0,06 1,7

0,12 0,5

20 20

30 30

30 20

20 30

LuftVakuum Luft

0,00

0,6

30

Claims

PATENTANWÄLTE ZELLE. I* Tl N

80OO MÜNCHEN 2

Institut Mechanik! Metallo-polime'rnych 17 = Juli 1981

Sistem Akademii Nauk Belorusskoj SSR, P 86 587

RZ/fr Gomel / UdSSR

SSLBSTSCHMIERKOMPOSITIQNSMATBEIAL

PlTMT ANSPRÜCHE s

Ie Selbstschiaierkomposit ionsmaterial, welches eine IvIet al !matrix dar at eilt s die f unkt ions He Zusatzstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet „daß die Matrix durch zwei Komponenten gebildet wird, wobei

- die eine Komponente die Schalen der funktioneilen Zusatzstoffe bildet,

- die zweite Komponente in den Zwischenräumen zwischen den Schalen untergebracht ist ο

2. Selbstschmierkompositionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen eine reguläre Zellenstruktur bilden»

2 3· Selbstschmierkoinpositionsiiiaterial nach Anspruch 1 oder Γ&

d ar ch gekennze ichnet, daß die die reguläre Zellenstruktur bildenden Schalen in Hiohtung zur Kontaktfläche

des Materials mit dem Gegenteil abnehmende Abmessungen aufweisen.

einem der

4. Selbstsohmierkompositionsmaterial nach/Ansprüoiip 1

bis ^, dadurch. gekennzeich.net, daß man als Komponenten der Matrix

- Metalle der III. bis VI.Periode des Periodensystems,

- Legierungen dieser Metalle,

- Metalle der III. bis 71. Periode des Periodensystems und Legierungen dieser Metalle Terwendet,

einem der _(J

5. Selbstscnmierkompositionsmaterial nach/Ansprüche 1

bis 4, dadurch. gekennzeichnet, daß es fuuktioneile Zusatzstoffe in einer Menge von 3 bis 80 Volumenprozent enthält, wobei das Verhältnis der maximalen Abmessungen des Zusatzstoffe zum minimalen Abstand zwischen diesen 0,7 bis 10 beträgt.

einem der

6. Selbstschmierkompositionsmaterial nach/Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß man als funktioneile Zusatzstoffe

- härtbare Polymere,

- thermoplastische Polymere
verwendet.

7. öelbstschmierkompositionsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als härtbare Polymere

- Phenol-Formaldehyd-Harz,

- glasfasergefülltes Epoxydharz,

- Polyimidharz
verwendet.

-j- 17-Ur"-οϊ

ο. Selbstschmieskompos it ionsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastische Polymere

- Polyäthyl®n_s

- Ölgefülltes Polykaproamid,

- Polytetrafluorethylen

verwendet.

einem der

9. Selbstschmierkompositionsmaterial nach⁷ Anspruch= 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als funktionelle Zusatzstoffe pulverförmige Produkte des thermischen bzw. des thermooxydativen Abbaus der härtbaren bzw.

der thermoplastischen Polymere vtrroendito

einem der _v

10. SelbstschmierkompositionsmateEial nach /Ans pr ucbs 1

bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß in diesem als funktionelle Zusatzstoffe zusätzlich

» Pulver der Metalle des III. bis VI. Periode des Periodensystems oder

- Osiyda .dieser Metalle

in einer Menge von O₉5 bis 45%_s bezogen auf das Gesamtvolumen der funktionell©n Zusatzstoffe, enthalten sind»

einem der

He SelbstsohmisskompositionsHiateEial nach/Ansprüche 1 bis 9s dadurch gekennzeichnet, daß in diesem als funktionell® Zusatzstoff© zusätzlich

- Bor,

- Kohlenstoff oder

- Silizium

in Form von -Fasern in einer Meng® von 2 bis 90%, bezogen auf das Gesamtvolumen der funktioneilen Zusatzstoffe, enthalten s ind.

einen der

12. Selbstscimierkompositionsmaterial nach/Ansprüclf 1 bis9idadurch gekennzeichnet, daß in diesem als funktionelle Zusatzstoffe zusätzlich Metalle der III. bis VI. Periode des Periodensystems in Form von "Barten¹¹ in einer Menge von 2 bis 90%, bezogen das Gesamtvolumen der funktiohellen Zusatzstoffe, enthalten sind.