[发明专利]一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；所述塑料工作层中各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5‑20％、石墨：2‑10％、玻璃纤维：5‑16％、聚本脂粉末：4‑15％、聚四氟乙稀：余量；本发明的有益效果是：随着磨损的进行，塑料工作层被磨损掉后铜钉露出，变成了铜钉与偶件环之间的磨损，由于铜的刚度和强度均优于塑料工作层，铜钉用来支撑负荷，大大的提高了材料的承载能力，随着塑料工作层的不断磨损、磨损掉的铜粉颗粒在磨损表面富集，在对偶环表面形成薄层，起到支撑和载荷和润滑的作用。

技术领域

本发明涉及自润滑材料领域，具体是一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法。

背景技术

随着现代科技的迅速发展，各工业产业对机械不断要求高性能化，其动力的传动条件也变得越来越苛刻，载荷和运转速度的急剧增高，迫使越来越多的工况条件都要处于少油甚至无油的润滑状态，因此对工件的制造要求也越来越高，相应的推动着材料向高强度、高韧性、耐腐蚀、抗冲击、抗疲劳以及耐高温等方面发展，这不是传统的单一材料所能满足的。自润滑材料一般由两种或者两种以上异性、异质材料，以微观或者宏观的方式复合制成，它包括基体组元和功能组元或者增强体，相对于传统的单一材料具有高比强、高硬度、耐磨损等突出优点。

PTFE具有化学惰性、热稳定性和摩擦因数低等优点等优异性能，是常用的自润滑材料，同时PTFE也存在硬度低、磨损率高、承载能力差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钉板型复合自润滑材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钉板型复合自润滑材料，包括由上到下由塑料工作层、铜粉层以及金属基体层组成；所述塑料工作层中各材料成分质量百分含量为无铅铜粉：5-20％、石墨：2-10％、玻璃纤维：5-16％、聚本脂粉末：4-15％、聚四氟乙稀：余量。

进一步的，所述铜粉层的材料为球形青铜粉，所述球形青铜粉的粒度为150-250μm。

进一步的，所述无铅铜粉的粒度为30μm，密度为1.15g/cm³。

进一步的，所述石墨的粒度为20μm；聚本脂粉末的粒度为40μm，密度为1.52g/cm3；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm。

进一步的，所述金属基体层为QSn4-3，板厚3.0mm，钉高1.5mm。

钉板型复合自润滑材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、铜钉板的轧制；

S2、铜粉层的加工：在步骤S1中得到的铜钉板上均匀铺上球形青铜粉后按现有技术一起烧结成复合板；

S3、塑料工作层材料混合；

S4、热压成型。

进一步的，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为先对金属基体层轧制出铜钉，在金属基体使用质量百分比浓度为1％-5％的强酸水溶液酸洗，温度为25℃-55℃，浸泡时间为5min-10min；然后再对金属基体进行超声波清洗，时间为10min-20min，最后在将金属基体放入真空烘干机进行烘干,烘干机的温度设置为75℃-90℃。

进一步的，所述步骤S4中的塑料工作层材料混合具体为按质量百分含量的配比，将塑料工作层材料放入混料器搅拌混合均匀，并放入烘干机中进行干燥，其中烘干机的温度设置为85℃-100℃。