RU2271485C1 - Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар - Google Patents
Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271485C1 RU2271485C1 RU2004118453/11A RU2004118453A RU2271485C1 RU 2271485 C1 RU2271485 C1 RU 2271485C1 RU 2004118453/11 A RU2004118453/11 A RU 2004118453/11A RU 2004118453 A RU2004118453 A RU 2004118453A RU 2271485 C1 RU2271485 C1 RU 2271485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- sio
- antifriction coating
- kinematic pairs
- friction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/16—Sliding surface consisting mainly of graphite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для модификации трущихся поверхностей кинематических пар. Композиция, содержащая Al2О3 и окисел кремния, дополнительно содержит вспученный интеркалированный графит. Окисел кремния представляет собой SiO2, а Al2О3 - аморфную модификацию с размерами частиц не более 240 Å. Технический результат - повышение равномерности, стабильности и долговечности антифрикционного покрытия, снижение коэффициента трения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для модификации трущихся поверхностей кинематических пар.
Известна композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар, содержащая мас.%: MgSi2О5(OH)4 - 10-60; MgFe2О4 - 10-60; M0S2 - 1-2, сопутствующие редкоземельные элементы - 0,1-10, Н2О - не более 5, RU 2160856.
Композиция имеет нестабильные гранулометрические характеристики, что обусловливает недопустимую неравномерность покрытия; когезионная прочность его низкая.
Известна композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар, содержащая предварительно механоактивированную смесь размельченного, формирующего антифрикционное покрытие, вещества со связующим, при этом в качестве такого вещества используют природный серпентинит, содержащий, мас.%:
MgO, CaO | - 20-60 |
SiO, Al2О3 | - 20-60 |
H2O | - 3-10 |
Примеси пород | - 3-10, |
RU 2006707.
Недостатком этой композиции, принятой за прототип настоящего изобретения, является неравномерная толщина получаемого антифрикционного покрытия, недостаточно низкий коэффициент трения, его нестабильность и недолговечность, особенно в условиях повышенных механических и температурных воздействий, что не позволяет обеспечить высокую износостойкость трущихся поверхностей. Это объясняется тем, что при t°≥90°C композиция модифицирует смазочные масла, как жидкие, так и пластичные; окись кальция, а также закись, кремния не только обусловливают разрыв водородных и углеродных связей насыщенных и ненасыщенных углеводородов, но и препятствуют их последующей рекомбинации.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения равномерности, стабильности и долговечности антифрикционного покрытия, снижения коэффициента трения (до значений не выше 0,0006 при сухом граничном трении); покрытие должно использоваться как при наличии масляной смазки, так и при отсутствии любых видов смазки.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар, содержащая Al2О3 и окисел кремния, характеризуется тем, что содержит окисел кремния в виде SiO2, Al2О3 - в виде аморфной модификации с размерами частиц не более 240 Å, а также дополнительно содержит вспученный интеркалированный графит при следующем содержании компонентов, мас.%:
аморфный Al2O3 с размерами | |
частиц не более 240 Å | - 5-10 |
SiO2 | - 70-80 |
вспученный интеркалированный | |
графит | - остальное |
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".
Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает важные новые свойства композиции. SiO2 в отличие от SiO (закиси кремния), содержащейся в композиции-прототипе, углеродные и водородные связи углеводородов не рвет, так как в SiO2 нет свободных связей, все связи заполнены O2. Наличие в качестве ингредиента аморфной модификации Al2О3 с размерами частиц не более 240 Å обеспечивает постоянство коэффициента трения на уровне не более 0,0006 в диапазоне температур от -60°С до 900°С. Это объясняется тем, что аморфный Al2O3 с размерами частиц не более 240 Å, увляясь идеальным связующим материалом для антифрикционного покрытия, смягчает каталитические свойства SiO2. В результате предотвращается термодинамически не контролируемый рост кристаллов и сохраняется обратимость автокаталитических реакций. В результате получаемая кристаллическая структура отличается возможностью значительной динамики кристаллитов, что обеспечивает снижение коэффициента трения.
Графит представляет собой слоистую структуру, состоящую из правильных гексагонов, сконденсированных в одной плоскости. Вспучивание представляет собой расслоение кристаллов графита по отдельным плоскостям. Предварительное интеркалирование графита (ослабление межслойных связей) обусловливает механохимическую активацию слоев графита и позволяет облегчить процесс вспучивания. Этот процесс может, в частности, осуществляться согласно изобретению RU 2133720: "Способ Велика Б.М. вспучивания интеркалированного графита". Наличие в композиции вспученного интеркалированного графита обеспечивает самоорганизующуюся агломерацию SiO2 и аморфного Al2O3 в агрегаты с оптимальным модулем упругости и коэффициентом пластичности. Кроме того, при наличии смазки вспученный интеркалированный графит играет роль функциональных групп в процессе превращения макромономеров как продуктов износа масел в реакционно-способные олигомеры (РСО), которые сшиваются в объемные структуры, обеспечивающие весьма низкий коэффициент трения. При этом SiO2 является катализатором сшивки РСО по радикальному типу.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".
Реализация изобретения поясняется результатами испытания композиции.
Во всех примерах композиция представляла собой высокогомогенизированную смесь порошков ингредиентов с размерами частиц не более 240 Å.
Триботехнические испытания проводились на роликовой машине трения 2070-СМТ-1 с использованием узла трения в виде неподвижного плоского образца, контактирующего с вращающимся валом. Образец в виде плоской пластины зажимался в специальном держателе, закрепленном на подвижной каретке. При повороте каретки образец соприкасался с вращающимся роликом, частично погруженным (на 3-4 мм) в масляную ванну емкостью 100 мл. Ванна была снабжена устройствами для охлаждения и подогрева находящегося в ней масла. В качестве материала для неподвижного плоского образца использовалась холоднокатаная нагартованная лента шириной 10 мм из низкоуглеродистой стали, имеющая шероховатость Ra=0,35 мкм и твердость 207HV (лента 0,8КП-ВН-1-0,4×10, ГОСТ 503-81). Использование в качестве неподвижного контртела стальной ленты предусматривало возможность дальнейшего изучения полученных при испытаниях поверхностей трений физическими методами.
Вращающийся ролик диаметром D=46 мм и шириной 10 мм был изготовлен из стали ШХ-15, наиболее часто применяемой в узлах трения сталь-сталь на экспериментальных установках. Шероховатость цилиндрической рабочей поверхности ролика после шлифования оценивается величиной Ra≈0,60 мкм, твердость 63 HRC. Частота вращения ролика при испытаниях составляла ω=400 мин-1, что соответствовало линейной скорости скольжения в трибоконтакте v=1 м/с.
В качестве основных показателей, характеризующих интенсивность протекающих процессов трения и изнашивания для выбранных условий испытания, приняты:
V - объемный износ;
fc - средний за испытание коэффициент трения;
Ih - линейная интенсивность изнашивания;
Рдм - максимально допустимое давление в трибоконтакте для принятых условий смазывания.
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1. | ||||||
№ испыт. | компоненты | мас.% | V м3×10-3 | fc | Ih | Рдм (МПа) |
I | Al2O3 | 5 | ||||
SiO2 | 70 | 0,00011 | 0,0006 | 7×10-14 | 5,1 | |
Вспученный | 25 | |||||
интеркалированныи графит | ||||||
II | Al2O3 | 7 | ||||
SiO2 | 75 | 0,00013 | 0,0007 | 6,2×10-14 | 5,1 | |
Вспученный | 18 | |||||
интеркалированныи графит | ||||||
III | Al2O3 | 8 | ||||
SiO2 | 77 | 0,00014 | 0,00075 | 6,0×10-14 | 5,1 | |
Вспученный интеркалированныи графит | 15 | |||||
IV | Al2O3 | 10 | ||||
SiO2 | 80 | 0,00017 | 0,0009 | 5,7×10-14 | 5,1 | |
Вспученный интеркалированныи графит | 10 | |||||
V | MgO | 25 | ||||
CaO | 25 | |||||
SiO2 | 22 | |||||
Прототип | 2,5 | 0,046 | 16,1×10-10 | 5,1 | ||
Al2O3 | 20 | |||||
H2O | 3 | |||||
Примеси пород | 5 |
Приведенные испытания показали, что заявленная композиция обеспечивает, практически, безызносное трение.
Основные триботехнические показатели изобретения на несколько порядков выше в сопоставлении с прототипом.
Claims (1)
- Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар, содержащая Al2О3 и окисел кремния, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вспученный интеркалированный графит, окисел кремния представляет собой SiO2, а Al2О3 - аморфную модификацию с размерами частиц не более 240 Å, при этом содержание компонентов, мас.%:
Аморфный Al2O3 с размерами частиц не более 240 Å 5-10 SiO2 70-80 Вспученный интеркалированный графит Остальное
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118453/11A RU2271485C1 (ru) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар |
DE112004002898T DE112004002898T5 (de) | 2004-06-09 | 2004-11-16 | Zusammensetzung für die Bildung des Antifriktionsbelags der Reibflächen der kinematischen Paare |
PCT/RU2004/000456 WO2005121577A1 (fr) | 2004-06-09 | 2004-11-16 | Composition de formation d'un revetement antifriction pour surfaces de contact de paires cinematiques |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118453/11A RU2271485C1 (ru) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2271485C1 true RU2271485C1 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=35503134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004118453/11A RU2271485C1 (ru) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112004002898T5 (ru) |
RU (1) | RU2271485C1 (ru) |
WO (1) | WO2005121577A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760987C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) | Способ получения углеродного антифрикционного покрытия на контактирующих трущихся поверхностях в условиях эксплуатации |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008046817B4 (de) * | 2008-09-11 | 2010-05-20 | Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh | Beschichtetes Gleitelement mit einer Nanopartikel-Reaktionsschicht und Verfahren zu dessen Herstellung |
KR20220006530A (ko) * | 2019-05-08 | 2022-01-17 | 디디피 스페셜티 일렉트로닉 머티리얼즈 유에스 9 엘엘씨 | 마찰 방지 코팅 제제 조성물 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2926708C2 (de) * | 1979-07-03 | 1984-02-16 | Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos Gmbh, 6200 Wiesbaden | Gleitelement, das mit extrem hohem Flächendruck und bzw. oder Reibung bzw. Verschleiß und bzw. oder hoher Temperatur beanspruchbar ist, und Verfahren zu seiner Herstellung |
RU2006707C1 (ru) * | 1992-07-03 | 1994-01-30 | Геннадий Михайлович Яковлев | Способ формирования серновитной пленки на трущихся поверхностях |
RU2035636C1 (ru) * | 1993-07-07 | 1995-05-20 | Научно-производственная инновационная фирма "Энион-Балтика" | Способ формирования сервовитной пленки триботехническим составом |
-
2004
- 2004-06-09 RU RU2004118453/11A patent/RU2271485C1/ru active
- 2004-11-16 DE DE112004002898T patent/DE112004002898T5/de not_active Withdrawn
- 2004-11-16 WO PCT/RU2004/000456 patent/WO2005121577A1/ru active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760987C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) | Способ получения углеродного антифрикционного покрытия на контактирующих трущихся поверхностях в условиях эксплуатации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112004002898T5 (de) | 2007-07-12 |
WO2005121577A1 (fr) | 2005-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW482820B (en) | An abrasive article for precision grinding, a method of manufacturing the same and a method of precision grinding. | |
Zhang et al. | WS2 nanorods prepared by self-transformation process and their tribological properties as additive in base oil | |
WO2013048616A1 (en) | Novel materials as additives for advanced lubrication | |
CN102344846B (zh) | 一种具有负磨损自修复功能的润滑油及其制作方法 | |
RU2271485C1 (ru) | Композиция для формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар | |
CN108690679B (zh) | 一种石墨烯/4-正戊基-4-氰基联苯液晶润滑剂及其制备与应用 | |
Zhang et al. | Construction of a continuously layered structure of h-BN nanosheets in the liquid phase via sonication-induced gelation to achieve low friction and wear | |
Vityaz’ et al. | Peculiarities of triboformation of wear-resistant layers on the surface of a MAO-coating modified by fullerenes | |
CN107338086A (zh) | 石墨烯掺杂复合分散剂的润滑油添加剂及其制备方法 | |
CN113652286A (zh) | 冷冻机油组合物及其制备方法 | |
CN116376619A (zh) | 一种凹凸棒石基润滑油减摩抗磨添加剂的制备方法 | |
JP2012512757A (ja) | ワイヤーソー切断の間の乾燥性を向上させるための組成物 | |
Dolmatov | Applications of detonation nanodiamond | |
Du et al. | Preparation and tribological properties of Cu-doped muscovite composite particles as lubricant additive | |
Wang et al. | Synergistic tribological properties of synthetic magnesium silicate hydroxide combined with amphiphilic molecules | |
CN1850953A (zh) | 无机复合纳米智能修复剂及其制备方法 | |
CN103517971A (zh) | 润滑油添加剂组合物 | |
RU2275417C1 (ru) | Способ формирования антифрикционного покрытия трущихся поверхностей кинематических пар | |
Hu et al. | The tribological performance of brucite lubricant at high temperature | |
RU2441048C1 (ru) | Доводочно-притирочная паста с минеральными наполнителями | |
RU2800148C2 (ru) | Модификатор для смазочного материала | |
RU2168538C1 (ru) | Смазочная композиция | |
RU2554002C1 (ru) | Добавка к нефтяным смазочным маслам на основе ультрадисперсных алмазов и способ ее получения | |
Masilela | Assessment of the friction behaviour of selected base oils under oscillatory sliding conditions | |
CN115449300B (zh) | 抛光液及其在碳化硅晶体抛光中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20060519 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20071010 |