[发明专利]厚向带梯度分布的无纺布复合自润滑衬垫

说明书

本发明提供一种厚向带梯度分布的无纺布复合自润滑衬垫，该衬垫包括三层纤维无纺布层；无纺布层的纤维丝在平面方向表现为随机分布，三层无纺布层通过热固性树脂胶铺层粘接。由于无纺布由平面方向杂乱分布的细观纤维丝组成，通过熔融喷丝等工艺制成，纤维丝交叉与粘接，纤维丝方向随机分布，在平面内的各个方向不存在性能突变，纤维束中的细观纤维不易连续的断裂与扩散；而且无纺布制备过程中调整与增强组分材料方便，在无纺布喷丝制造过程中，可以灵活地调节组分纤维的体积含量，从而在厚度方向实现梯度功能适应，提高了衬垫的综合力学性能，同时具有更好的自润滑性能、抗拉压性能和导热性能。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉一种厚向带梯度分布的无纺布复合自润滑衬垫。

背景技术

目前航空自润滑衬垫多为复合机织衬垫。机织衬垫采用纤维束机织成布料，经过胶体浸渍、固化复合而成，现有的机织自润滑衬垫制备工艺是：将不同纤维束均匀混合成纱线，通过机织的方式，让纱线在经度和纬度方向上交互编织形成纤维织物，将浸渍液均匀涂覆在纤维织物上，压制固化形成自润滑衬垫。从应用性能角度分析，在衬垫的厚度方向需要不同的功能，如：靠近摩擦接触面的部分，需要有良好的自润滑功能，较低的摩擦系数；在中间层，需要有较好柔韧性与抗拉抗压强度；在靠近粘贴基体的部分，需要有良好的粘接性与导热性能。但是，对于机织衬垫，仅能通过有限的几种机织编织结构与组分纤维的改变，形成组分纤维束的不同配比，从而实现接触面的力学性能改变，尚不能很好满足应用需求。并且通过机织编织形成的衬垫，会出现经纬方向纤维束交叉点，交叉点处的纤维束，细观上看，其边缘的纤维丝易出现断裂，使用中随着工况条件的持续，纤维束边缘的局部纤维丝断裂，易于连续扩散到整股纤维束，严重影响衬垫性能；另外一个方面，机织物衬垫在平面内，存在拉压性能各向异性和剪切性能突变。

发明内容

本发明要解决的技术问题是研发一种克服其纤维束经纬交叉带来的缺陷，且具有向功能适应性、较好的摩擦磨损性能、抗拉压性能和良好的导热性能的衬垫。

为解决技术问题，本发明提出一种厚向带梯度分布的无纺布复合自润滑衬垫，该衬垫包括三层纤维无纺布层；

所述三层纤维无纺布层的第一层为工作层，所述工作层的PTFE纤维体积含量为70％-80％、增强纤维体积含量为20％-30％；

所述三层纤维无纺布层的第二层为增强层，所述增强层的PTFE纤维体积含量为20％-30％、增强纤维体积含量为70％-80％；

所述三层纤维无纺布层的第三层为粘贴层，所述粘贴层PTFE纤维体积含量为15％-25％、增强纤维体积含量为55％-65％，并复合体积含量10％-30％的机织金属网，所述机织金属网为平纹机织，丝径为0.06-0.10mm，经纬间距为0.30-0.36mm；

所述三层纤维无纺布层的厚度都为0.08-0.12mm，纤维丝径为0.02-0.04um，无纺布目数为50-200目，纤维丝在平面方向表现为随机分布；所述方向随机分布的纤维丝，使得衬垫在平面方向上不会出现性能突变；

所述三层无纺布层通过热固性树脂胶铺层粘接。

优选的，所述纤维无纺布层的厚度为0.1mm，纤维丝径为0.03um，无纺布目数为125目。

优选的，所述增强层中，所述增强纤维选用砜纶纤维或芳纶纤维。

优选的，所述粘贴层中，所述金属网为铜质平纹机织。

优选的，所述粘贴层中，所述铜质金属网为铜质丝径为0.08mm，经纬间距为0.33mm，铜质的金属网具有良好的导热性能，能够将摩擦产生的摩擦热传导出去。

本发明与现有技术相比具有以下优点：