本發明專利技術公開了一種高性能環保無油潤滑材料的配方及其復合板材的制作工藝。其配方按重量百分比計為：聚酰亞胺6-12％、芳綸纖維6-12％，聚苯酯3-6％、二硫化鉬6-12％、錫青銅6-12％，其余為聚四氟乙烯。無油潤滑復合板材的制作工藝流程：基板上鍍銅、基板上燒結無鉛球形青銅粉、配粉料、高速混料、濕混、鋪軋、烘干、燒結、精軋制成品板材。該發明專利技術將各原料的個體及相互融合后的互補特性，較好地發揮了原料的集約優勢，在摩擦、磨損性能，抗腐蝕、抗疲勞、耐沖擊性能，抗壓強度、承載能力、熱穩定性等物理性能方面優于含鉛無油軸承中的表面耐磨層，達到高性能環保無油潤滑的效果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種耐磨材料的配方，以及用此配方生產的采用鋼板、銅粉、耐磨材料三層復合而成的高性能環保無油潤滑復合板材的制作工藝。
技術介紹
在上世紀70年代，用鋼板、銅粉、塑料三層復合無油潤滑材料的板材制作成滑動軸承，在紡織、印刷、液壓等行業應用。在后來的實踐中，產品應用領域越來越廣，發現的產品缺陷也越來越多，生產企業都各自改良配方和制造軸承工藝。三層復合材料中表面耐磨層最成熟的配方是45%的聚四氟乙烯(PTFE)加55%的鉛(Pb)，產品性能良好，在市場維持較長時間，并逐步進入汽車、電器和航空領域。當時的產品命名為SF-IX三層復合軸承。鉛是一種重金屬材料，其本身有較好的減摩性能，可以在無油的條件下潤滑，并且該材料比重高，在制品中有增強密度的作用，所以，做成三層復合無油潤滑材料后有較強的抗疲勞性能，尤其在液壓行業使用，更顯得質量穩定，能充分滿足使用要求。隨著社會的進步，人們對環保的要求越來越高，產品中由于所含的鉛是有毒物質，所以，這種材料在汽車、食品、制藥、家電、健身、辦公、飲料等機械制造業中的使用受到排斥或限制，生產企業都著重研究用新材料來取代鉛?，F在，一般的替代鉛的方法是加入聚苯硫醚粉體10% -15% ;聚苯脂粉體10% -15%;芳綸纖維15% -20%，二硫化鑰7% -8%，產品的名稱為SF-1W。因為這些材料都是高分子材料，并大多是塑料，在取代鉛的過程中，摩擦因數可以達到原來的技術要求，但抗疲勞性能卻大大降低，而且其產品隨溫度的變化而性能也較不穩定。因此，尋找一種能替代鉛，并且承載能力強，溫差穩定性好，又無毒的材料是當前復合軸承材料亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決完全取代鉛，不僅達到環保要求，更要使產品性能超過原來的PTFE45%加Pb55%的配方，提供一種耐高壓能力和抗疲勞能力、耐沖擊能力和減摩性能好的高性能環保無油潤滑材料的配方，并且用此配方生產出鋼板、銅粉、以塑料為主耐磨層的三層復合而成的高性能環保無油潤滑復合板材，為制作無油潤滑軸承提供原材料。高性能環保無油潤滑材料的配方按重量百分比計為聚酰亞胺(Pi)6_12%、芳綸纖維(Kevlar) 6-12 %，聚苯酯(Ekonol) 3-6 %、二硫化鑰(MoS2) 6-12 %、錫青銅(CuSnlO)6-12%，其余為聚四氟乙烯(PTFE)。應用高性能環保無油潤滑材料的配方生產高性能環保無油潤滑復合板材的制作工藝流程如下A、選用牌號為SPCC或ST12的鋼卷帶或鋼板作為材料基板，在基板上鍍銅；B、在鍍銅的基板上燒結無鉛球形青銅粉厚度為0. 20 0. 35mm,無鉛球形青銅粉的球徑為70 120 iim，燒結爐采用隧道式氫氮混合氣氛保護爐，氫氣為30 35%，氮氣為65 70%，要求露點不低于_60°C，燒結溫度在890 910°C，時間為15 30分鐘；C、按重量百分比聚酰亞胺(Pi)6-12%、芳綸纖維(Kevlar)6_12%，聚苯酯(Ekonol) 3-6 %、二硫化鑰(MoS2)6-12%、錫青銅(CuSnlO)6-12 %，其余為聚四氟乙烯(PTFE)，的配方要求配置高性能環保無油潤滑耐磨層的粉料D高速混料，將配比好的聚酰亞胺、芳綸纖維、聚苯酯、二硫化鑰、錫青銅粉料一起加入混料機進行攪拌三次，每次2 4分鐘，每次結束進行篩分將集聚的粉料搗碎，保證攪拌均勻，成混合的粉料；E濕混，在將含固量為彡56%的聚四氟乙烯乳液、混合的粉料倒入攪拌機容器，力口入5 10%的乙醇后進行攪拌，時間為3 6min制成細顆粒的糊狀料； D、鋪軋，通過鋪料機將細顆粒的糊狀料均勻撒在燒結有無鉛球形青銅粉的材料基板表面，通過輥軋機將細顆粒的糊狀料均勻復合在無鉛銅粉燒結層的空隙中及表面，塑料層厚度為0. 015 0. 035mm,制成還板；E、烘干，將坯板在溫度220 250°C的環境下烘干，烘干時間為20_35分鐘，使坯板表面充分干燥；F、燒結，在有氮氣體保護的燒結爐中對烘干后的坯板燒結，燒結先后經過預熱、力口溫、保溫三個流程；燒結加熱溫度380-390°C，總時間45-75min，其中燒結預熱溫度的時間為6 9min ;爐膛采用氮氣作為保護氣體防止材料在燒結時發生氧化，其純度為99. 95%以上，露點不低于_60°C ；G、精軋，將燒結完成后的坯板軋制成品板材要求。所述的無鉛球形青銅粉牌號為CuSn8Zn3或CuSnlO。所述的鋼卷帶的寬度為130 250mm，長度800米左右。所述的鋼板寬度為130 300mm ;厚度為0. 35 2. 75mm ;板材長度300 1200mm。所述基板上鍍銅，鍍銅層的厚度為3 8 ii m。在上述配方中聚四氟乙烯，簡稱PTFE，其有優良的摩擦性能，摩擦因數是塑料中最小的一種，其缺點是，材料流動性差，粉碎料超細度原料不能用單體直接粘附在銅粉層中，必須要填充料、添加劑，因此單獨使用聚四氟乙烯只是在模壓的情況下才可以，如四氟棒就是單體PTFE組成的，可以做成零件使用在輕載的場合，但不適應作為零件批量生產。聚苯脂,簡稱Ekonol,英文名ArolnatiC Polyester,與其它工程塑料相比,最大特點是減摩性能好，耐溫較高，并有很好的耐磨性，其缺點是粘附力不強，比例過高會影響結合力。聚酰亞胺，簡稱PI，其本身有很好的耐摩性，而且有很強的粘附力，同時還可以增加塑料硬度，提高抗腐蝕、抗疲勞、耐磨損、耐沖擊等性能，與PTFE結合使用會增加結合強度，達到耐摩效果。芳纟侖纖維,商品名為kevlar (美國杜邦公司生產)，英文名Aramid Fibre,是一種高性能的有機纖維，該材料的優點是具有傳媒作用，可以把不同特性的材料通過纖維組織串連起來。其本身強度是大大優于尼龍，滌綸、碳纖維。芳綸纖維具有良好的抗沖擊和疲勞性能、良好的介電性、化學穩定性、低膨脹、低導熱、不燃、不熔等特點。芳綸纖維填充在PTFE中可大大增強軸承的力學性能、承載能力和摩擦磨損性能。二硫化鑰，簡稱MoS2，屬于六方晶系的層狀結構，極易從層與層之間滑移，該材料有轉移功能，可以提高對磨軸的潤滑性能，還能與液壓油相配，提高潤滑性能，它能較強地吸附在金屬表面，即使在摩擦時也不易破壞，因此能承受較高的負荷。資料表明，2. 5iim厚的MoS2薄膜，能承受2800MPa以上的壓力，同時經受40m/s的摩擦速度。加入后明顯改善摩擦磨損作用，并減少軸承的起始磨損。錫青銅粉(CuSnlO)，是一種金屬元素，在金屬元素中，除鉛外，錫青銅是最好的減摩耐磨材料，它可以制成單獨的滑動軸承，在油潤滑條件下作為機床零件使用，有很好的減磨性和耐磨性。該材料由于金屬特性可以提高材料的抗壓強度，提高耐磨性能，彌補無鉛所帶來的密度、強度損失。1、高性能環保無油潤滑材料的耐磨層配方及比例為新融合材料，特別是聚酰亞胺及錫青銅粉的加入，提高了產品抗疲勞強度，提高了耐磨層與中間燒結銅粉的結合力。2、糊狀料中的液體含量減少，從以前的20%下降到10%，一般的材料配比中，因液體含量較高，在坯料烘干時由于液體揮發，塑料內部的空隙率較高，為使塑料更加致密，采用的方式是增大產品的軋下量及多次軋制，而本專利技術中糊狀料的液體含量降低，烘干后的塑料內部致密性好，不必經過反復軋制，在實際生產中已本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高性能環保無油潤滑材料的配方，其特征是按重量百分比計為：聚酰亞胺6?12％、芳綸纖維6?12％，聚苯酯3?6％、二硫化鉬6?12％、錫青銅6?12％，其余為聚四氟乙烯。
【技術特征摘要】
1.高性能環保無油潤滑材料的配方，其特征是按重量百分比計為聚酰亞胺6-12%、芳綸纖維6-12 %，聚苯酯3-6 %、二硫化鑰6-12 %、錫青銅6-12 %，其余為聚四氟乙烯。2.應用高性能環保無油潤滑材料的配方生產高性能環保無油潤滑復合板材的制作工藝，其特征流程如下 A、選用牌號為SPCC或ST12的鋼卷帶或鋼板作為材料基板，在基板上鍍銅； B、在鍍銅的基板上燒結無鉛球形青銅粉厚度為O.20 O. 35mm，無鉛球形青銅粉的球徑為70 120 μ m，燒結爐采用隧道式氫氮混合氣氛保護爐，氫氣為30 35 %，氮氣為65 70%，要求露點不低于_60°C，燒結溫度在890 910°C，時間為15 30分鐘； C、按重量百分比聚酰亞胺6-12%、芳綸纖維6-12 %，聚苯酯3-6 %、二硫化鑰6_12 %、錫青銅6-12%，其余為聚四氟乙烯，的配方要求配置高性能環保無油潤滑耐磨層的粉料 D高速混料，將配比好的聚酰亞胺、芳綸纖維、聚苯酯、二硫化鑰、錫青銅粉料一起加入混料機進行攪拌三次，每次2 4分鐘，每次結束進行篩分將集聚的粉料搗碎，保證攪拌均勻，成混合的粉料； E濕混，在將含固量為> 56%的聚四氟乙烯乳液、混合的粉料倒入攪拌機容器，加入5 10%的乙醇后進行攪拌，時間為3 6min制成細顆粒的糊狀料； D、鋪軋，通過鋪料機將細顆...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周引春，沈持正，
申請(專利權)人：浙江雙飛無油軸承股份有限公司，嘉善雙飛潤滑材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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