АНТИФРИКЦИОННЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1999 года по МПК C08L61/10 C08K13/00 C08J5/16 C08L61/10 C08L79/06 C08L79/08 C08K13/00 C08K3/04 C08K3/22 C08K3/34 C08K7/02 C08K13/04 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию антифрикционного композиционного материала для подшипников скольжения различного назначения.

Известен антифрикционный композиционный материал, включающий фенольную смолу, графит и синтетическое волокно (см. авторское свидетельство СССР N 1162827, C 08 J 5/16, 1982 год.)
Однако известный антифрикционный материал имеет недопустимо высокий коэффициент трения (0,19 - 0,24), что не позволяет использовать материал в ответственных узлах трения. Кроме того, известный материал имеет низкую устойчивость к расслоению в процессе эксплуатации.

В основу изобретения положена задача создания антифрикционного композиционного материала, имеющего низкий коэффициент трения, высокую устойчивость к расслоению во время эксплуатации при одновременном сохранении низкого износа, необходимой прочности и ударной вязкости.

Поставленная задача решается тем, что в антифрикционном композиционном материале, включающем фенольную смолу, графит и синтетическое волокно, отличительной особенностью является то, что в качестве синтетического волокна он содержит полиоксадиазольное волокно или полипарафенилентерефталамидное волокно, или полиамидобензимидамидное волокно, в качестве фенольной смолы содержит фенолформальдегидную или крезолформальдегидную смолу и дополнительно содержит хлопчатобумажное волокно, а также оксид алюминия и глинозем при следующем количественном содержании компонентов, мас.% (см. табл. 1).

При этом полиоксадиазольное, полипарафенилентерефталамидное и полиамидобензимидазольные волокна используют в виде сетки, ткани или войлока.

Предложенный состав антифрикционного композиционного материала отличается от известного дополнительным содержанием хлопчатобумажного волокна, а также оксида алюминия при одновременном использовании в качестве синтетического волокна полиоксадиазольного или полипарафенилентерефталамидного, или полиамидобензимидамидного волокна в виде сетки, ткани или войлока, в качестве фенольной смолы содержит фенолформальдегидную или крезолформальдегидную смолу при следующем количественном содержании компонентов, мас.% (см. табл. 2).

Экспериментальные исследования предложенного антифрикционного композиционного материала показали, что при содержании в материале полиоксадиазольного волокна или полипарафенилентерефталамидного волокна, или полиамидобензимидазольного волокна в виде сетки, ткани или войлока в количестве менее 25 мас. % и более 57 мас.%, фенолформальдегидной или крезолформальдегидной смолы в количестве менее 18 мас.% и более 43 мас.%, графита менее 1,5 мас. % и более 16 мас.%, хлопчатобумажного волокна менее 6 мас.% и более 42 мас. %, оксида алюминия менее 0,3 мас.% и более 9 мас.% не удается добиться решения поставленной задачи, а именно не удается получить низкий коэффициент трения и достаточно высокую устойчивость к расслоению во время эксплуатации, хотя износ, прочность и ударная вязкость приемлемы. Технология изготовления подшипников скольжения из предложенного антифрикционного композиционного материала не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя пропитку волокон фенольной смолой, содержащей компоненты материала, и последующее прессование при нагреве изделий заданных геометрических форм.

В таблице 3 представлены экспериментальные составы предложенного антифрикционного композиционного материала, а в таблице 4 показаны штатные характеристики материала в сравнении с прототипом.

Представленные в таблицах данные показывают, что предложенный антифрикционный композиционный материал имеет по сравнению с материалом - прототипом уменьшенный коэффициент трения, высокую устойчивость к расслоению в процессе эксплуатации. При этом материал отвечает требованию штатной эксплуатации по прочности, ударной вязкости и износу.

Описывается новый антифрикционный композиционный материал, включающий фенольную смолу, графит и синтетическое волокно, отличающийся тем, что в качестве синтетического волокна он содержит полиоксадиазольное волокно или полипарафенилентерефталамидное или полиамидобензимидазольное волокно, в качестве фенольной смолы содержит фенолформальдегидную или крезолформальдегидную смолу и дополнительно содержит хлопчатобумажное волокно, а также оксид алюминия при следующем количественном содержании компонентов, мас.%: полиоксадиазольное или полипарафенилентерефталамидное, или полиамидобензимидазольное волокно - 25-57, фенолформальдегидная или крезолформальдегидная смола - 18-43, грабит - 1,5-16, хлопчатобумажное волокно - 6-42, оксид алюминия - 0,3-9. Технический результат - создание антифрикционного композиционного материала, имеющего низкий коэффициент трения, высокую устойчивость к расслоению во время эксплуатации при одновременном сохранении низкого износа, необходимой прочности и ударной вязкости. 1 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. Антифрикционный композиционный материал, включающий фенольную смолу, графит и синтетическое волокно, отличающийся тем, что в качестве синтетического волокна он содержит полиоксадиазольное, или полипарафенилентерефталамидное или полиамидобензимидазольное волокно, в качестве фенольной смолы содержит фенолформальдегидную или крезолформальдегидную смолу и дополнительно содержит хлопчатобумажное волокно, а также оксид алюминия при следующем количественном содержании компонентов, мас.%:
Полиоксадиазольное, или полипарафенилентерефталамидное, или полиамидобензимидазольное волокно - 25 - 57
Фенолформальдегидная или крезолформальдегидная смола - 18 - 43
Графит - 1,5 - 16
Хлопчатобумажное волокно - 6 - 42
Оксид алюминия - 0,3 - 9
2. Антифрикционный композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что полиоксадиазольное, или полипарафенилентерефталамидное, или полиамидобензимидазольное волокно используют в виде сетки, ткани или волокна.