SU1235880A1 - Антифрикционна полимерна композици - Google Patents

Description

1

Изовретение относитс  к антифрикционным полимерным композиционным материалам и может быть использовано дл  изготовлени  элементов трени  различных машин и механизмов, причем издели  из этих материалов примен ют в машиностроении, химической промышленности , насосостроении и других област х , преимущественно в компрессорной текинке.

Цель изобретени  - повьшение предельно допустимых нагрузок износостойкости и снижение коэффициента трени  полимерной композиции.

Пример 1. В смесительную машину с Z-образными лопаст ми реверсивного типа дозируют порошки: 1,0 кг (10 мас.%) графита марки МГ с размером частиц 500-90 мкм - 50 мас.% и 90-3 мкм - 50 мас.%., 0,8 кг ( 8 мас.%) дисульфида молибдена с размером частиц 7 мкм и менее, 0,1 кг (1 мас.%) ПТФЭ (фторопласт-4)у предварительно дважды пропущенного через дисковую мельницу, 8,0 кг (80 мае.%) фенилрна С-2 (ароматический полиамид) и 0,1 кг (1 мас.%) окиси иттри ,

Указанные компоненты перемепювают в течение 30 мин. Из приготовленной пресс-массы на гидравлическом прессе прессуют заготовки диаметром 80 мм и высотой 130 мм в обогреваемых; : пресс-формах. Нагревают пресс-массу под давлением 350 кгс/см до и вьщерживают при этой температуре и давлении 3 ч.

По технологии, описанной в примере 1, изготавливают смеси различных составов (примеры 2-6). Составы смесей , изготовленных по примерам 1-6, представлены в табл.1.

Скорости изнашивани , коэффициенты трени  и предельно допустимые нагрузки предлагаемых и известных материалов определ ют на машине трени  МИ-1М по схеме вал-вкладьшг при скорости скольжени  О,,5 м/с по контрпаре из стали 4x13 с чистотой обработки поверхности 0,16 и твердосттэЮ HRC 48 в двух средах; в сухом азоте при удельной нагрузке 10 и 20 МПа; на воздухе с нормальной влажностью при удельной нагрузке 10 и 20 МПа.

Сравнительные физико-механические и антифрикционные свойства предлагаемого и известных материалов представлены в табл.2.

358802

В антифрикционных композиционных материалах кажда  фаза несет вполне определенную функциональную нагрузку. Так, введение, например, графита в

S ароматический полиамид снижает коэффициент трени  и способствует созданию на. контртеле стойкой смазочной пленки,(

При содержании его менее 10 мас,%

to ухудшаетс  смазывающа  способность композиции при трении в газах с нормальной влажностью, а при содержании более 24 мас.% снижаютс  физико-механические характеристики. fS Введение дисульфида молибдена

обеспечивает работоспособность материала при работе в осушенных газах и в вакууме и не ухудшает ее при работе в газах с нормальной влажнос20 тью. Содержание двусернистого молибдена от 8 до 10 мас.% в композиции наиболее полно обеспечивает ее работоспособность при трении в среде осушенных газов и в вакууме. Высока 

25 адгези  двусернистого молибдена и графита способствует образованию в процессе трени  смазочной пленки, котора  и обеспечивает удовлетворительную работоспособность материала

3Q без смазки в среде осушенных газов и в вакууме. Наличие в композиции двусернистого молибдена менее 8 мас.% недостаточно дл  образовани  смазочной плейки, а при содержании его

,- более 10 мас.% коэффициент трени  в газах с нормальной влажностью повышаетс ,,

Введение добавки окиси иттри  вследствие ее относительно высокой

д твердости (5,5 по минералогической шкале) .обеспечивает высокую износостойкость антифрикционной полимерной композиции. Гетерогенна  структура композиции, представл юща  собой пласте тичную матрицу с равномерно распределенными в ней включени ми твердой фазы окиси иттри , выступающими над трущейс  поверхностью и несущими наг- рузкуд обеспечивает ей высокую работоспособность .

Кроме того, введение окиси иттри  в композицию резко увеличивает ее прочностные свойства. При введении в композицию окиси иттри  менее 1 мас.% увеличиваетс  площадь соприкосновени  контртела с более пластичной матрицей, что приводит к ее повышенному износу, а содержание

31

окиси иттри  более 3 мас.% вызывает нежелательный износ контртела вследствие ее абразивного действи .

ПТФЭ, обладающий в чистом виде низким коэффициентом трени , необходим дл  улучшени  смазочной способности композиции. Наличие ПТФЭ,  вл ющегос  смесью твердых кристалли тов с аморфными участками, наход щимис  в высокоэластичном состо нии, способствует созданию благопри тных

10 17 24

8 9 10

12 3

ВО 70 60

123

358804

условий дл  распределени  твердой составл ющей окиси иттри , несущей нагрузку. При содержании в композиции ПТФЭ менее 1 мас.% ухудшаетс  5 смазочна  способность, а при введении более 3 мас.%,вследствие его очень низкой теплопроводности в местах контакта при трении возникает локальный перегрев, привод щий к 10 резкому возрастанию коэффициента трени  и скорости изнашивани .

Таблица 1

29

15 8

40 8

25

П

4

60

Claims (1)

1. АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

   КОМПОЗИЦИЯ, включающая полиамид, по литетрафторэтилен, графит и двусернистый молибден, отличающаяся тем, что, с целью повышения предельно допустимых нагрузок, износостойкости и снижения коэффициента трения, композиция дополнительно содержит окись иттрия при следующем соотноше нии компонентов, мас.%:

   Графит10-24

   Двусернистый молибден8-10

   Политетрафторэтилен1-3

   Окись иттрия1-3

   Полиамд^

   Остальное