RU2246503C1 - Антифрикционная композиция - Google Patents
Антифрикционная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246503C1 RU2246503C1 RU2003135512/04A RU2003135512A RU2246503C1 RU 2246503 C1 RU2246503 C1 RU 2246503C1 RU 2003135512/04 A RU2003135512/04 A RU 2003135512/04A RU 2003135512 A RU2003135512 A RU 2003135512A RU 2246503 C1 RU2246503 C1 RU 2246503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- graphite
- chalk
- antifriction
- friction
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к полимерным композиционным самосмазывающимся материалам, предназначенным для изготовления деталей узлов трения, работающих при отсутствии смазки или ее ограничении в условиях запыленности и воздействия переменных нагрузок. Антифрикционная композиция включает политетрафторэтилен, графит и силикатсодержащую добавку, в качестве которой используют молотый кварц дисперсностью 40-60 мкм и дополнительно бронзовую пудру и мел. Соотношение компонентов следующее, мас.%: молотый кварц (0,4-0,8), графит (3-8), мел (5-12), бронзовую пудру (15-25) и политетрафторэтилен (остальное). Изобретение позволяет повысить износостойкость и теплостойкость антифрикционной композиции и упростить ее изготовление. 2 табл.
Description
Изобретение относится к полимерным композиционным самосмазывающимся материалам, предназначенным для изготовления деталей узлов трения, работающих при отсутствии смазки или ее ограничении в условиях воздействия запыленности и переменных нагрузок.
Известен антифрикционный материал Ф4К20, включающий политетрафторэтилен (ПТФЭ) - 80 мас.% и нефтяной кокс марки КЛ-1 (Фторопласты. Каталог. Черкассы: НИИТЭХим, 1983, с.156). Недостатком материала является низкая износостойкость и высокий коэффициент трения при трении без смазки, что связано с плохой смазывающей способностью кокса.
Известна антифрикционная композиция, содержащая (мас.%): ПТФЭ в виде стружки (30-70), ПТФЭ в виде порошка (20-60) и кристаллический графит (10-20) (Авторское свидетельство СССР №730744, С 08 L 27/18, С 08 К 3/04. Опубл. 30.04.1980. БИ №16). Недостатком композиции является низкая механическая прочность. Это связано с тем, что ПТФЭ в виде стружки плохо спекается при термообработке, а графит неравномерно распределяется между частицами ПТФЭ.
Кроме того, известна антифрикционная полимерная композиция, включающая, мас.%: сополимер этилена с тетрафторэтиленом (69-93), графит (4-15) и волокнообразный наполнитель выбранный из группы: стекловолокно, углеродное волокно, асбест (3-25) (Авторское свидетельство СССР №899597, С 08 L 27/18, С 08 К 7/04. Опубл. 23.01.1982. БИ №3). Недостатком композиции является сравнительно высокий коэффициент трения, особенно при использовании стекловолокна или асбеста и недостаточная теплостойкость, так как указанный сополимер имеет более низкую теплостойкость, чем ПТФЭ.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является антифрикционная композиция, включающая, мас.ч.: ПТФЭ (100), антифрикционный наполнитель - графит, дисульфид молибдена, нефтяной кокс (2-10) и силикатсодержащую добавку - продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолфталеина, эпоксидной диановой смолы и водного раствора хлорного железа (30-55) (Авторское свидетельство СССР №1620452, С 08 J 5/16, С 08 L 27/18. Опубл. 15.01.1991. БИ №2 - прототип). Недостатками известной композиции являются низкие износостойкость и теплостойкость, что объясняется недостаточным уровнем указанных свойств у входящей в состав эпоксидной смолы. К недостаткам следует также отнести сложность изготовления силикатсодержащей добавки, что усложняет технологию изготовления композиции. Кроме того, силикатсодержащая добавка в своем составе содержит эпоксидную смолу, которая в процессе изготовления композиции и, особенно, в процессе последующего спекания выделяется в окружающую среду, что ухудшает экологическую безопасность процесса производства.
Задачей изобретения является повышение износостойкости и теплостойкости антифрикционной композиции, улучшение ее технологических параметров и экологической безопасности при изготовлении и переработке в изделия.
Поставленная задача решается тем, что антифрикционная композиция, включающая политетрафторэтилен, графит и силикатсодержащую добавку, при этом в качестве силикатсодержащей добавки содержит молотый кварц дисперсностью 40-60 мкм и дополнительно мел и бронзовую пудру при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Молотый кварц 0,4-0,8
Графит 3-8
Мел 5-12
Бронзовая пудра 15-25
Политетрафторэтилен остальное
Сущность изобретения и механизм действия компонентов заключается в следующем. Молотый кварц играет роль модификатора трения, изменяя характер фрикционного переноса ПТФЭ при трении. Он препятствует образованию пленок переноса, что стабилизирует коэффициент трения в процессе работы подшипника и при изменении нагрузки, что особенно важно при воздействии на узел трения переменных механических нагрузок. Использование кварца дисперсностью более 60 мкм приводит к значительному повышению коэффициента трения и увеличению износа, а применение кварца дисперсностью менее 40 мкм не приводит к дополнительному положительному эффекту. Введение в композицию молотого кварца менее 0,4 мас.% приводит к нестабильности коэффициента трения, а содержание кварца более 0,8 мас.% увеличивает коэффициент трения, температуру в зоне трения и износ.
Мел является армирующим элементом, повышающим механическую прочность матрицы из ПТФЭ и существенно снижающим текучесть материала под нагрузкой. Введение в композицию мела в количестве менее 5 мас.% приводит к снижению механической прочности, а введение мела более 12 мас.% повышает коэффициент трения, износ и увеличивает хрупкость материала.
Бронзовая пудра повышает теплопроводность композиции, обеспечивая отвод тепла из зоны фрикционного контакта, что повышает износостойкость материала и увеличивает ресурс работы подшипника скольжения. При содержании бронзы менее 15 мас.% не обеспечивается достаточная теплопроводность материала, а содержание более 25 мас.% не приводит к дополнительному положительному эффекту.
Графит является традиционным, недефицитным и недорогим антифрикционным наполнителем. Содержание графита в пределах 3-8 мас.% позволяет оптимально сочетать антифрикционные и прочностные свойства материала.
Антифрикционную композицию готовили путем механического смешения компонентов в смесителе. После смешения до получения однородной массы из полученного порошка методом холодного прессования при давлении 50-60 МПа изготавливали заготовки изделий и образцы для испытаний. Полученные заготовки загружали в электропечь, которую вместе с заготовками нагревали по специальной программе до температуры 375±5°С. Время выдержки при температуре определяли из расчета 5 мин на 1 мм толщины изделия. Охлаждение производили вместе с печью.
Составы антифрикционных композиций конкретного выполнения приведены в таблице 1. Сравнительные свойства предлагаемой композиции и известной приведены в таблице 2.
Антифрикционную композицию по прототипу готовили следующим образом. Все порошкообразные компоненты (ПТФЭ, графит и продукт взаимодействия натриевого жидкого стекла, фенолфталеина, эпоксидной диановой смолы и водного раствора хлорного железа) загружали в смеситель и смешивали до получения однородного порошка в течение 10 мин. Из полученного пресс-порошка методом холодного прессования изготавливали образцы для испытаний при давлении 50-60 МПа, которые термообрабатывали при температуре 375±5°С. Время термообработки составляло 5 мин на 1 мм толщины образца. Продукт взаимодействия готовили следующим образом. В смеситель загружали натриевое жидкое стекло и фенолфталеин и перемешивали до полного растворения последнего. В полученный раствор добавляли эпоксидную смолу и перемешивали до получения однородной эмульсии. В эмульсию вводили хлорное железо в виде 20-30% водного раствора. После коагуляции раствора полученный гель высушивали при температуре 110±5°С, измельчали и просеивали через сито с размером ячеек 50 мкм.
Как следует из представленных данных, предлагаемая композиция обладает более высокими физико-механическими и эксплуатационными характеристиками, чем прототип. Так интенсивность изнашивания предлагаемого материала в среднем в 17 раз ниже, чем у материала по прототипу. Температура в зоне фрикционного контакта при трении разработанного материала на 30-60°С ниже, чем при трении материала по прототипу. Механическая прочность материала по изобретению не ниже, чем у материала по прототипу. Кроме того, предлагаемая композиция более технологична, так как не требует специального приготовления силикатсодержащей добавки и не содержит в своем составе компонентов, способных выделяться в окружающую среду при ее изготовлении и эксплуатации.
Разрушающее напряжение при сжатии определяли по ГОСТ 4651-82, на машине ЦД-10. Фрикционные испытания проводили на машине трения СМТ-1 по схеме “вал-частичный вкладыш” при нагрузке 2 МПа и скорости скольжения 1 м/с. Теплостойкость по Вика определяли по ГОСТ 15065-69. Твердость по Бринеллю определяли по ГОСТ 4670-70 на приборе HP-250. Температуру в зоне трения определяли хромель-копелевой термопарой, заделанной в образец на расстоянии 1 мм от поверхности трения.
Контрольные примеры I и VII показывают, что выход содержания компонентов за заявляемые пределы приводит к ухудшению всех показателей. Таким образом, только полное сочетание отличительных признаков приводит к достижению положительного результата.
Предлагаемая композиция была испытана для изготовления опытных образцов подшипников скольжения натяжных устройств ременных передач зерноуборочного комбайна КЗР-10 “Полесье” на ПО “Гомсельмаш”. Разработанный материал при стендовых и полевых испытаниях показал высокие эксплуатационные свойства, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию “промышленная применимость”.
Claims (1)
- Антифрикционная композиция, включающая политетрафторэтилен, графит и силикатсодержащую добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве силикатсодержащей добавки молотый кварц дисперсностью 40-60 мкм и дополнительно бронзовую пудру и мел при следующем соотношении компонентов, мас.%:Молотый кварц 0,4-0,8Графит 3-8Бронзовая пудра 15-25Мел 5-12Политетрафторэтилен остальное.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135512/04A RU2246503C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Антифрикционная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135512/04A RU2246503C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Антифрикционная композиция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2246503C1 true RU2246503C1 (ru) | 2005-02-20 |
Family
ID=35218735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003135512/04A RU2246503C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Антифрикционная композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246503C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636495C2 (ru) * | 2016-04-06 | 2017-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" | Способ получения полимерного композиционного материала для изготовления изделий |
-
2003
- 2003-12-04 RU RU2003135512/04A patent/RU2246503C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636495C2 (ru) * | 2016-04-06 | 2017-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" | Способ получения полимерного композиционного материала для изготовления изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100463940C (zh) | 桥梁支座滑移材料及其制备方法 | |
JPS6137306B2 (ru) | ||
CN109777036A (zh) | 一种聚醚醚酮基耐磨复合材料及其制备方法 | |
WO2019215304A1 (en) | Polymer compositions | |
Saindane et al. | Dry sliding behavior of carbon-based brake pad materials | |
RU2307130C1 (ru) | Полимерный антифрикционный композиционный материал | |
RU2246503C1 (ru) | Антифрикционная композиция | |
Jubsilp et al. | Investigation on rubber-modified polybenzoxazine composites for lubricating material applications | |
JP2015516498A (ja) | トライボロジカル芳香族ポリイミド組成物 | |
RU2403269C2 (ru) | Способ изготовления полимерного нанокомпозиционного материала и материал, изготовленный этим способом | |
RU2452745C1 (ru) | Антифрикционная композиция | |
Qian-qian et al. | On the friction and wear behavior of PTFE composite filled with rare earths treated carbon fibers under oil-lubricated condition | |
RU2535216C1 (ru) | Антифрикционная полимерная композиция с терморасширенным графитом | |
RU2688134C1 (ru) | Полимерная композиция триботехнического назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и 2-меркаптобензотиазола | |
RU2454439C1 (ru) | Полимерный материал триботехнического назначения | |
RU2552744C2 (ru) | Базальтофторопластовый композиционный материал триботехнического назначения | |
RU2675520C1 (ru) | Полимерный материал триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена | |
RU2552752C2 (ru) | Фрикционный материал | |
RU2688517C1 (ru) | Антифрикционная полиамидная композиция | |
RU2177963C1 (ru) | Полимерная композиция триботехнического назначения | |
RU2354667C1 (ru) | Полимерная композиция триботехнического назначения | |
RU2526989C2 (ru) | Антифрикционная композиция | |
RU2664129C1 (ru) | Полимерный материал триботехнического назначения | |
WO2015002568A1 (ru) | Антифрикционная полимерная композиция | |
RU2736057C1 (ru) | Полимерная композиция триботехнического и конструкционного назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, оксида магния, 2-меркаптобензотиазола и серы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051205 |