АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1997 года по МПК F16C33/08 

Изобретение относится к многофункциональным материалам, работающим без смазки, и может быть использовано при создании как фрикционных, так и антифрикционных пар трения в узлах машин и механизмов.

Известны антифрикционные материалы (I), созданные на основе малофрикционного органического полимерного материала, например, тефлона со связующим, например, из термореактивной и термопластической смолы. Высокопрочность полимерного материала увеличивается либо за счет применения смеси волокон различных материалов с высокими характеристиками прочности, либо счет многослойности используемых материалов.

Основным недостатком этого материала является относительно низкая износостойкость, обусловленная наличием смоляной связующей, так как смола быстро удаляется еще на ранних стадиях скольжения, обнажая полимерные волокна, при этом время приработки достаточно большое.

Известны антифрикционные материалы [2] выполненные на основе тканей с металлизированными связующими, а также спеченные органические и неорганические материалы (сталь, медь, фторопласт и дисульфид молибдена).

Недостатками этих материалов являются низкие физико-механические и фрикционные или антифрикционные характеристики, а также невозможность эффективной работы при высоких нагрузках и высокой температуре работы крупногабаритных узлов трения.

Целью является повышение эффективности работы пар трения за счет создания многофункционального материала с регулируемыми фрикционными и антифрикционными характеристиками, позволяющими проектировать для одного механизма как фрикционные, так и антифрикционные пары трения.

Изобретение поясняется чертежами, где на рис. 1,2 представлена структура основы (виды сбоку, сверху), на рис. 3 общий вид многофункционального материала.

Антифрикционный материал содержит основу I, например, из полимерного материала с объемной структурой и с капиллярными свойствами, содержащего также микро- и макрообъемы 2,3 различной конфигурации, например, овальной. В материал введена антифрикционная композиция, в готовом виде материал содержит верхний слой модификаторов 4, слой 5 твердый смазки, равномерно распределяющий волокна 6 всего объема полимерной ткани.

Антифрикционная композиция включает следующие компоненты, вес.

твердая смазка 0,01 40
модификаторы 0,01 80
кислотное поверхностно-активное вещество 0,02-0,05
при расположении модификаторов в верхней части рабочего слоя, а твердой смазки по всему его объему основы.

Антифрикционный материал изготавливают следующим образом.

В качестве основы может быть использован полимерный материал с капиллярными свойствами, а также содержащего микро и макрообъемы. Такими характеристиками обладает, например, ткань "Нафтлен". Но основа может быть и металлической. Ткань "Нафтлен" пропитывается насквозь твердой смазкой типа "Сурм-Т" и выдерживается 2 часа под давлением при температуре 150^o-200^oС. Затем в объем твердой смазки, равный 1/2 1/5 части от всего объема рабочего слоя механически водят модификаторы, например, НИОД-2М, используя для равномерности его размещения поверхностно активное вещество (ПАВ), например, жидкое мыло, наносят на поверхность полученного ранее подслоя, и термообрабатывающей по ранее указанному режиму. С помощью модификатора имеется возможность создавать на базе одной и той же основы как фрикционные, так и антифрикционные пары трения, либо совмещать эти режимы трения в различных парах одного механизма, а также качественно улучшить и сократить время на приработку пар трения.

Модификаторы также предназначены для улучшения процесса приработки пары трения в начальный момент и представляют собой соединения легирующих добавок и жирных кислот. Кроме того, входя в поверхность контртела пары трения, модификаторы ее размягчают и создают разделительную пленку, что защищает подповерхностный слой от водородного износа, схватывания, отслаивания и коррозии. Улучшается трение движения ≈ в 3 раза.

После сравнительно быстро приработки пары ее износ резко снижается и достигает устойчивого уровня, изменяя весовой состав элементов, входящих в многофункциональную композицию в предлагаемых пределах можно регулировать фрикционные и антифрикционные характеристики материала и пар трения, изготовленных из них.

Использование: создание как фрикционных, так и антифрикционных пар трения в узлах машин и механизмов. Сущность изобретения: материал состоит из основы и рабочего слоя. Основа выполнена из материала с объемной структурой, обладающего капиллярными свойствами, а также содержащего микро- и макрообъемы. В основу введена антифрикционная композиция для образования рабочего слоя следующего состава, вес %: твердая смазка 0,01 - 40, модификаторы 0,01 - 80, кислотные поверхностноактивные вещества 0,02 - 0,05, при этом модификаторы расположены в верхней части рабочего слоя, а твердая смазка - по всему объему. 3 ил.

Антифрикционный материал, включающий основу из материала с объемной структурой, в которую введена антифрикционная композиция для образования рабочего слоя, отличающийся тем, что основа выполнена из материала с объемной структурой, обладающей капиллярными свойствами и имеющей макро- и микрообъемы, а антифрикционная композиция включает в себя следующие компоненты, мас.

Твердая смазка 0,01 40
Модификаторы 0,01 80
Кислотные поверхностно-активные вещества 0,02 0,5
при расположении модификаторов в верхней части рабочего слоя, а твердой смазки по всему его объему.