[发明专利]一种耐高温固体膜润滑涂层

说明书

技术领域

本发明涉及固体润滑涂层技术，特别提供了一种耐高温固体膜润滑涂层。

背景技术

固体膜润滑涂层是航空、航天领域上除常规润滑油脂以外新兴的一类润滑材料，由于其能适应高温、高载荷、微动摩擦等液体润滑剂不能胜任的工作条件，而被广泛应用于飞机各类系统、发动机高温部件、机载设备等以润滑摩擦为主的运动机构上。

固体膜润滑涂层在飞机上的引用，以欧美国家最早，距今已有几十年的历史，随着飞机综合性能的不断提高，对各零部件的润滑耐磨性能要求也越来越高，而单靠零件基体本身的性能很难满足其要求，因此，固体膜润滑涂层得到了更广泛应用，且并更加明显地体现了它的优越性。在我国，虽然使用该类材料时间并不长，但在近几年，各大科研院所均投入大量的经费和精力进行攻关试制，不断研制出满足不同工况条件要求的固体膜润滑涂层，并开始广泛应用于各新型发动机及飞机的相关零件上，起润滑、耐磨及防粘等作用。

但国内原有的石墨基固体膜润滑涂层由于使用的温度较低，不能满足发动机相关零部件在500℃下长期工作的要求，同时又要兼顾其优良的耐热、滑油介质性。

发明内容                                       

本发明的目的在于一种耐高温固体膜润滑涂层，以解决以往的固体润滑涂层存在的适用温度低的问题，从而为航空发动机有关系统的零部件提供一种能在500℃的空气中或工作温度下的燃油介质中长期工作的固体膜润滑涂层。

本发明提供的耐高温固体膜润滑涂层，其特征在于：该润滑涂层主要由基料、固体膜润滑剂、填料及混合溶剂组成；其中，各个成分的含量具体如下：

基料               40g～60g；

固体膜润滑剂       25g～45g；

填料               3g～15g；

混合溶剂           40ml～70ml。

其中，所述的所述的基料为有机硅树脂，所述的固体膜润滑剂为石墨，所述的填料为金属氧化物，所述的混合溶剂主要为二甲苯、丙酮及乙二醇乙醚。

    本发明中的基料是固体膜润滑涂层的主要成膜物质，是固体膜润滑涂层的形成基础。因此，固体膜润滑涂层的物理机械性能、摩擦磨损性能、耐化学药品性能以及耐环境条件性能等，主要取决于基料的品种及其配比。而本发明选用的有机硅树脂，赋予该涂层较好的耐高温性能，使其能在500℃下长期工作。

固体润滑剂是固体膜润滑涂层的主要成分，它不仅赋予润滑涂层低的摩擦系数和较长的磨损寿命，还能改善涂层的物理、机械性能。因此，作为润滑涂层，固体润滑剂的选择是研究工作中一个重要组成部分。在润滑涂层的研究中，能够用于改善涂层润滑性能的固体润滑剂的种类很多。较为常用的固体润滑剂有石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯及某些金属粉等，由于该润滑涂层工作温度为500℃，短时达到600℃，故采用耐高温的石墨作为该涂层的固体润滑剂。

填料的作用主要是增进润滑效果、耐磨性、耐热性、承载能力和防锈能力等，其用量优选占总固体含量的5%～20%。在传统的耐热涂料中可以使用的耐热填料种类很多，可在400～500℃高温条件下使用的主要是金属粉、陶瓷粉、玻璃及一些金属氧化物等，当这些填料加入涂层体系后，可以在很大程度上提高涂层的耐热性能，而我们通过的大量的实验发现选用金属氧化物作为该润滑涂层的耐热填料时，效果最佳。

溶剂是固体膜润滑涂层的组成之一，它的选择主要取决于树脂的类型，且其挥发性对成膜质量也有较大的影响，综合以上因素，该润滑剂选择了基料树脂相对应的二甲苯、丙酮及乙二醇乙醚混合溶剂。

本法明提供的耐高温固体膜润滑涂层，其具体的配制和处理工艺如下：

首先将石墨和金属氧化物在200℃下进行烘烤2h以上，再按实际用量将各组分混合在一起，倒入球磨罐中进行球磨，使其混合均匀制得。润滑剂经涂覆后，需采用阶梯升温的方式进行加温固化，最终得到厚度为5～20μm的固体涂层。

本发明提供的耐高温固体膜润滑涂层，其具有耐高温、磨损寿命长、润滑效果好、耐磨性强、防锈能力好等优点。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来进一步解释本发明，但其并不限制本法明。

实施例1

固体膜润滑涂层的成分组成：

有机硅树脂               50g；

石墨                     40g；

氧化铬               10g；