SU954416A1

SU954416A1 - Self-lubricating composition and process for preparing the same

Info

Publication number: SU954416A1
Application number: SU802894168A
Authority: SU
Inventors: Тамара Александровна Журавлева; Василий Дмитриевич Телегин; Игорь Александрович Кондратьев; Анатолий Михайлович Златкис; Валентин Петрович Захаренко; Игорь Иванович Новиков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409
Priority date: 1980-03-11
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1982-08-30

Description

час 2 . Ксйипозици , полученна казанным способом, имеет невысокую зносостойкость при повышенных темературах в осушенных газах и ваууме .hour 2. The Xyipoposition obtained by the above mentioned method has a low resistance to durability at elevated temperatures in drained gases and in the vouum.

Цель изобретени - повышение гаонепроницаемости и механической рочности композиции, работоспособой в вакууме и осушенных газах при овышенных температурах.The purpose of the invention is to increase the gas tightness and mechanical efficiency of the composition, workable in vacuum and dried gases at elevated temperatures.

Поставленна цель достигаетс тем то самосмазывающа с композици , одержаща двусернистый молибден, КОКС- каменноугольного пека, графитированный нефт ной кокс, дополнительно содержит кокс фурановой смо лы. Состав композиции, ве6,%; Двусернистый молибден 10-25 Кокс каменноугольного пека3-6 Кокс фурановой смолы , . 4-7 Графитированный нефт ной кокс ОстальноеThe goal is achieved by a self-lubricating composition containing two-molybdenum, COX-coal tar pitch, graphitized petroleum coke, and additionally containing coke furan resin. Composition, be6,%; Bi-sulphurous molybdenum 10-25 Coke coal tar 3-6 Coke furan resin. 4-7 Graphite Petroleum Coke Else

Графитированный нефт ной кокс ввод т в состав композиции, дл обеспечени высокой ее прьчности, кокс фурановой смолы и кокс каменноуголь ного пека - дл св зывани частиц графитированного нефт ного кокса и двусернистого молибдена. Модифицированные св зующие, состо щие из каменноугольных пеков и фурановых смол, при термическом разложении дают кокс с повышенной прочностью, причем выход коксового остатка и модифицированного св зующего на 1012 .вес.% выше, чем у. его отдельных составл ющих, что обеспечивает высокую механическую прочность и сравнительно низкую проницаемость композиции по отношению к жидкост м и газамо Содержание графитированного нефт ного кокса в композиции находит с в пределах 62, вес.%. При концентрации менее 62,0 вес.% значительно снижаетс механическа прочность композиции. Введение графитированного нефт ного кокса в количестве , более 83,0, а кокса каменноугольйого пека фурановой смолы в количествах менее 3,0 и 4,0 вес.% соответственно невозможно, так как в этом случае не удаетс св зать все частицы графитированного нефт ного кокса каменноугольным пеком и фурановой смолой что приводит к ухудшению прочностных характеристик композиции. Введение кокса каменноугольного пека в количестве более 6, а коксс фурановой смолы в количестве более 7 вес.% нецелесообразно , так как Б этом случае увеличиваетс плотность композиции и ухудшаютс OR прочностные свойства.The graphitized petroleum coke is introduced into the composition, to ensure its high purity, the coke of the furan resin and the coke of the coal tar pitch - to bind the particles of graphitized petroleum coke and molybdenum disulfide. Modified binder, consisting of coal pitch and furan resins, with thermal decomposition give coke with increased strength, and the yield of coke residue and modified binder is 1012% higher than y. its individual components, which provides high mechanical strength and a relatively low permeability of the composition with respect to liquids and gazamo. The content of graphitized petroleum coke in the composition is within 62% by weight. At a concentration of less than 62.0% by weight, the mechanical strength of the composition is significantly reduced. The introduction of graphitized petroleum coke in an amount greater than 83.0, and the coke of the coal tar pitch of furan resin in quantities less than 3.0 and 4.0 wt.%, Respectively, is impossible, since in this case it is not possible to bind all the particles of graphitized petroleum coke. coal tar pitch and furan resin, which leads to deterioration of the strength characteristics of the composition. The introduction of coke of coal tar pitch in the amount of more than 6, and the coke of furan resin in the amount of more than 7 wt.% Is impractical, since in this case the density of the composition increases and the OR strength properties are deteriorated.

Двусернистый молибден ввод т в состав композиции дл обеспечени высокой износостойкости ДЛЯ работы в осушенных газовых средах и в вакууме . При содержании в составе ком5 позиции двусернистого молибдена в количествах менее 10 вес.% высока износостойкость при работе в осушенных газах и в вакууме не достигаетс . Введение двусернистого молибдена в количествах более 25 вес.% нецелесообразно, так как при этом износостойкость остаетс на том же уровне, что и при содержании 25 вес.%, а прочностные характерисХЙКй материала ухудшаютс . /Поставленна цель достигаетс также тем, что согласно способу получени самосмазыван цейс композиции двусернистый молибден и графитирован0 ный нефт ной кокс смешивают с фурановой смолой, затем с каменноугольным пеком, полученную смесь подвергают предварительной термообработке под давлением 25-50 кгс/см приBi-molybdenum is introduced into the composition to provide high wear resistance for operation in dry gaseous media and in vacuum. With the content in the com position of two-molybdenum in quantities of less than 10 wt.%, High wear resistance when operating in drained gases and in vacuum is not reached. The introduction of molybdenum disulfide in quantities of more than 25% by weight is impractical, since at the same time the wear resistance remains at the same level as with a content of 25% by weight, and the strength characteristics of the material are deteriorated. The goal is also achieved by the fact that according to the method of producing self-lubricated composition, disulfide molybdenum and graphitized petroleum coke are mixed with furan resin, then coal tar pitch, the mixture is subjected to preliminary heat treatment under a pressure of 25-50 kgf / cm at

5 200-22б°С и последующей термообработке под Давлением 300-600 кгс/см и температуре 900-1000 С при пропускании электрического тока на обеих стади х термообработки.5 200-22b ° C and subsequent heat treatment under a pressure of 300-600 kgf / cm and a temperature of 900-1000 ° C when passing electric current at both stages of heat treatment.

30 Отличительными признаками способа вл етс предварительное смешение двусернистого молибдена и графитированного нефт ного кокса с фурановой смолой и предварительна 30 Distinctive features of the method are pre-mixing of molybdenum disulfide and graphitized petroleum coke with furan resin and preliminary

35 термообработка полученной смеси с35 heat treatment of the mixture with

каменноугольным пеком под давлением 25-50 кгс/см при 200-220с, при пропускании электрического тока. Дл реализации высокой механид« ческой прочности самосмазывающейс композиции необходимо, чтобы на начальной стадии формовани и термообработки св зующее образовывало на частицах графитированного нефт ного кокса и дисульфида молибдена тонкую пленку с повышенной- структурной прочностью. Дл образовани такой,, пленки необходимо как соблюдение определенных весовых соотношений между компонентами композиции, так и обеспечение достаточно большой поверхности контакта частиц и незначительного рассто ни между ними.coal tar pitch under pressure of 25-50 kgf / cm at 200-220s, by passing an electric current. In order to realize a high mechanic of self-lubricating composition, it is necessary that at the initial stage of forming and heat treatment the binder should form a thin film on the particles of graphitized petroleum coke and molybdenum disulfide with enhanced structural strength. In order to form such a film, it is necessary both to observe certain weight ratios between the components of the composition, as well as to ensure a sufficiently large contact surface of the particles and an insignificant distance between them.

Проведение процесса смешени в 2 стадии обеспечивает равномерноеThe process of mixing in 2 stages ensures uniform

55 распределение св зующих между частицами графитированного нефт ного кокса и дисульфида молибдена.55 distribution of binders between particles of graphitized petroleum coke and molybdenum disulfide.

Если давление на первой стадии формовани и термообработки менееIf the pressure in the first stage of molding and heat treatment is less

60 25 кгс/см , частицы .графитированного нефт ного кокса и дисульфида молибде .на уплотн ютс недостаточно, поверхность йонтакта частиц невелика, а рассто ние между ними значительно, 5 что приводит к образованию пленок св зующего большой толщины и падению механической прочности. При давлени х более 50 кгс/см частицы дисульфида молибдена- и гра фитированного нефт ного кокса достаточно сближаютс , рассто ние между ними уменьшаетс , поверхность контакта частиц возрастает, одн-акО: пропорционально росту контактной поверхности частиц возрастает трение между частицами и их хрупкое разрушение. При этом удель на поверхность частиц увеличивает с и возникает дополнительна по- ристость, что приводит к разупрочнению композиции. При температуре ниже 200°С в зкость каменноугольно го пека достаточно высока, что пре п тствует его равномерному распределению по объему пресс-массы. Высокий выход коксового остатка модифицированного св зующего об словлен тем, что компоненты каменно угольных пеков вступают в химическую реакцию с макромолекулами фура новой смолы. При температурах ниже 200°С эти реакции идут с незначительной скоростью, что увеличивает продолжительность процесса, а при температурах выше 220°С они затруд нены интенсивно прытекающими проце ми полимеризации фурановой смолы, что приводит к уменьшению выхода кокса и падению механической прочности композиции. Пример, Шихту, Состо щую вес.%:. Двусернистого молибдена9,7 Фурановой смолы 5,5 Ерафитированного нефт ного кокса 80,6, смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавл ют каменноугольный песок с температурой разм гчени 120-250 С В количестве 4,2 вес.%и перемешив |ют еще Зр мин. Полученную шихту за гружают в пресс-форму, футерованну огнеупорным электроизол ционным ма териалом, и устанавливают на пресс гор чего прессовани . Создают давление 25 кгс/см и нагревают шихту при пропусканием через нее электрического тока в течение 0,5 Затем удельное давление прессовани повышают до 300 кгс/см и ведут те мическую обработку при в течение 1,5 ч. При этом происходит коксование каменноугольного пека и фурановой смолы и получаетс компо зици следующего состава, вес.%: Двусернистый молибден 10,0 Кокс каменноугольного пека3,0 Кокс фурановой смолы 4,0 Графитированный нефт ной кокс 83,0 П р и м е р 2. Шихту, состо щую, из вес.%: Двусернистого молибдена14 ,2 Фурановой смолы7 ,8 Графитированного нефт ного кокса 71,6, смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавл ют каменноугольный пек С температурой разм гчени 120-250 С в количестве 6,4 вес.% и перемешивают еще 30 мин. Полученную шихту загружают в пресс-форму, футерованную огнеупорным электроизол ционным ма|Териалом , и устанавливают на пресс гор чего прессовани . Создают давление 35 кгс/см и нагревают шихту при пропусканием через нее электрического тока в течение 0,5 ч. Затем удельное давление прессовани повышают до 450 кгс/см и ведут термическую обработку при 1000с в течение 1,5 ч. В процессе термообработки каменноугольнШ пек и фуранова смаЛа коксуютс . Получают композицию, содержащую , вес.%: Двусернистый молибден15 ,0 Кокс каменноугольного пека4,5 Кокс фурановой смолы -,5,5 Графитированный нефт ной кокс75,0 П р и м е р 3. Шихту, состо щую, из вес.%: Двусернистого молибдена 23,2 Фурановой смолы 10,0 Графитированного нефт ного кокса 58,Зр смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавл ют каменноугольный пек с /. температурой разм гчени 120-250 С в количестве 8,5 вес.% и перемешивают еще 30 мин. Полученную шихту загружают в пресс-форму, футерованную orjieynopным электроизол ционным материалом, и устанавливают на пресс гор чего прессовани . Создают давление 50 кгс/см и нагревают шихту при 220®С пропусканием через нее электрического тока. Затем удельное давление прессовани повышают до 600 кгс/см и ведут термическую обработку при в течение 1,5 ч. Каменноугольный пек и фуранова смола , коксуютс и получаетс композици , состо ща , из вес.%:60 25 kgf / cm, particles of grafted petroleum coke and molybdenum disulfide are not sufficiently compacted, the contact surface of the particles is small, and the distance between them is significant, 5 which leads to the formation of binder films of great thickness and a decrease in mechanical strength. At pressures greater than 50 kgf / cm, the particles of molybdenum disulfide and grafted petroleum coke approach each other sufficiently, the distance between them decreases, the contact surface of the particles increases, one-ACO: in proportion to the growth of the contact surface of the particles, the friction between the particles and their brittle fracture increase. In this case, the specificity on the surface of the particles increases with and additional porosity arises, which leads to a weakening of the composition. At temperatures below 200 ° C, the viscosity of the stone coal tar is high enough, which prevents its uniform distribution over the volume of the press mass. The high yield of the coke residue of the modified binder is related to the fact that the components of the coal tar pitch chemically react with furan resin macromolecules. At temperatures below 200 ° C, these reactions proceed at an insignificant rate, which increases the duration of the process, and at temperatures above 220 ° C, they are hampered by intensively drying polymerization processes of furan resin, which leads to a decrease in coke yield and a decrease in the mechanical strength of the composition. Example, Batch, Consisting wt.% :. Molybdenum disulfide 9.7 Furan Resin 5.5 Eifted petroleum coke 80.6, mixed in a mixing machine for 30 minutes. Coal sand with a softening temperature of 120-250 ° C is added to the mixture in an amount of 4.2 wt.% And the mixture is mixed. The resulting mixture is loaded into a mold lined with a refractory electrical insulating material, and placed on a hot pressing press. A pressure of 25 kgf / cm is created and the mixture is heated by passing an electric current through it for 0.5 Then the specific pressing pressure is increased to 300 kgf / cm and the treatment is carried out for 1.5 hours. At the same time, coking of coal tar pitch and furan resin and get the composition of the following composition, wt.%: Two-sulphurous molybdenum 10.0 Coke coal coke 3.0 Coke furan resin 4,0 Graphite petroleum coke 83,0 PR m i R 2 2. The mixture consisting of wt.%: Molybdenum disulfide14, 2 Furan resin7, 8 Graphite petroleum coke of 71.6, was mixed in a kneader for 30 minutes. Coal-tar pitch is added to the mixture obtained With a softening temperature of 120-250 ° C in an amount of 6.4 wt.% And mixing for another 30 minutes. The resulting mixture is loaded into a mold lined with a refractory electrical insulating material Terial and installed on a hot press machine. A pressure of 35 kgf / cm is created and the mixture is heated by passing an electric current through it for 0.5 h. Then, the specific pressing pressure is increased to 450 kgf / cm and heat treatment is conducted at 1000 s for 1.5 h. and furan smala cokes. A composition is obtained containing, in wt%: Molybdenum bicarbonate15, 0 Coke coal coke4.5 Coke of furan resin -, 5.5 Graphitized petroleum coke75.0 PR r a me r 3. Batch consisting of wt.%: Molybdenum two-sulphurous 23.2 Furan resin 10.0 Graphite petroleum coke 58, Zr are mixed in a mixing machine for 30 minutes. To the mixture is added coal tar pitch with /. softening temperature 120-250 C in the amount of 8.5 wt.% and stirred for another 30 minutes. The resulting mixture is loaded into a mold lined with ori-synop electrically insulating material and placed on a hot-pressing press. A pressure of 50 kgf / cm is created and the mixture is heated at 220®C by passing an electric current through it. The specific pressing pressure is then increased to 600 kgf / cm and heat treated for 1.5 hours. Coal tar and furan gum are coked and a composition consisting of wt.% Is obtained:

Двусернистый Молибден25 Кокс каменноугольного пека6,0 Кокс фурановой смо лы7,0 Графитированный нефт ной кокс 62,0Two-grained Molybdenum25 Coke pitch coke6.0 Coke furan resin7.0 Graphite petroleum coke 62.0

Свойства полученных композицийProperties of the obtained compositions

редставлены в таблице.Presented in the table.

Таким o6i)a30M, использование предлагаемого изобретени позвол ет повысить механическую прочность самосмазывающейс композиции, работоспособной в осушенных газах и вакууме при повьи енных температурах примерно в 1,5-2 раза и непроницаемость по отношению к жидкост м и газам примерно в 10 раз.Thus, o6i) a30M, the use of the present invention makes it possible to increase the mechanical strength of a self-lubricating composition that is operable in dry gases and vacuum at elevated temperatures by about 1.5-2 times and impermeability to liquids and gases by about 10 times.

1 2 3 Прототип1 2 3 Prototype

Claims

Invention Formula

1, The self-lubricating composition containing molybdenum disulfide, coal tar pitch coke, grains, wicked petroleum coke, and so on, in order to increase mechanical strength and gas impermeability, the composition additionally contains coc furan resin with the following content of components, wt.%:. Molybdenum disulphurous 10-25 Coke pitch coke 3-6 Coke of furan resin4-7 Graphite, petroleum coke Remaining

2. A method for producing a composition according to claim 1, f comprising mixing two-molybdenum mist and graphitized petroleum coke with stone-4

6.9 .10

,-four

6,7-10

-four

6.0-10

, - 3 7.0-10

- 8,0-10

coal pitch followed by heat treatment of the mixture under a pressure of 300600 kgf / cm and a temperature of 9001000 ° C when passing electric current, characterized in that, in order to increase the mechanical strength and gas impermeability of the composition, molybdenum distegrant and Graphite oil COX; pre-mixed with furan resin, and the resulting mixture with coal pitch is subjected to preliminary heat treatment under pressure of 25-50 kgf / cm and a temperature of 200-220 0 by passing an electric current.

Sources of information, taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 454848, cl. From 01 to 31/04, -1973.

2. USSR author's certificate number 652207, cl. C 10 M 7/02, 1977 (prototype).