[發明專利]一種三層復合自潤滑板材及其制造方法

有效

• 申請號: 201210011534.5
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102555345A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王世成;蔣秀凡;張廣華;梅鶴松
• 申請（專利權）人: 合肥波林新材料有限公司
• 主分類號: B32B15/04
• 分類號: B32B15/04;B32B15/18;B32B15/20;B32B33/00;F16N1/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種自潤滑材料及其制造方法，特別是一種三層復合自潤滑板材及其制造方法。

背景技術

目前，公知的三層復合自潤滑材料有改性聚四氟乙烯-銅合金-鋼背三層復合材料(以下簡稱為Du材料)；改性聚甲醛-銅合金-鋼背三層復合材料(以下簡稱為Dx材料)；但是，Du材料與Dx材料在制作過程中，利用鋼板表面燒結60-200目的球形銅粉，在表面形成帶有一定空隙的粗糙表面層增加與減摩層的結合強度，因為上述兩種表面復合減摩材料完全依靠銅粉層作為過渡粘接層，一般情況下，表面燒結銅粉層厚度控制在0.15mm-0.35mm之間；經燒結和軋制后，表面燒結銅粉層仍然是非致密的，相對密度為(85-95)％。

上述兩類材料在制作板材時，存在如下不足：

首先，Du材料板材厚度小于0.5mm、Dx材料板材厚度小于1.0mm時，因燒結銅粉層時板材薄變形大，導致加工工藝困難而且表面減摩層的結合強度不穩定；其次，由于燒結銅粉層為非致密，特別對于制作翻邊襯套時，因在翻邊彎曲處表面銅粉層起皺皮、開裂而導致產品報廢；最后，表面銅粉層浪費大，整個工藝制作成本較高。

發明內容

為了克服現有的三層復合自潤滑材料存在的不足之處，本發明提供一種三層復合自潤滑板材及其制造方法：采用銅合金板替代公知的三層復合自潤滑材料中的鋼板表面燒結銅粉層，采用噴涂方法在銅合金板表面制成減摩耐磨噴涂層，故本發明的銅合金層強度高、性能穩定，厚度尺寸易于控制；由于銅合金層為致密材料，特別對于制作翻邊襯套時，在翻邊彎曲處銅層不會起皺皮、開裂；同時，在制作薄壁板材時加工簡單，本發明比現有的三層復合自潤滑材料降低成本(20-40)％。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明三層復合自潤滑板材的特點是：所述板材是以冷軋鋼板為基體，以銅合金層為中間層，以減摩耐磨噴涂層為表層。

本發明三層復合自潤滑板材的特點也在于：

所述基體是厚度為0.15-2.0mm的冷軋鋼板；

所述銅合金層是厚度為0.02-0.1mm的銅合金板；

所述減摩耐磨噴涂層的厚度為0.01-0.1mm。

本發明三層復合自潤滑板材的特點還在于：所述減摩耐磨噴涂層的組份按質量百分比為：二硫化鉬5-25％、石墨5-15％、氧化鋁微粉0-1.0％、聚四氟乙烯微粉0-10％、固化劑1-10％、增韌劑1-5％、余量為環氧樹脂；

所述固化劑為脂肪胺類固化劑，或為咪唑類潛伏性固化劑；

所述增韌劑為聚酰胺樹脂，或為丁晴橡膠樹脂；

所述環氧樹脂為雙酚A類環氧樹脂，或為雙酚F類環氧樹脂，環氧值≥0.40；

本發明三層復合自潤滑板材的制造方法的特點是按如下步驟進行：

1、制備鋼覆銅板材：

1.1、表面處理：

按所需規格剪切冷軋鋼板，然后將所述冷軋鋼板與銅板復合的表面用清洗打磨機進行打磨處理或者噴砂處理；

按所需規格剪切銅合金板材，然后將銅合金板材與冷軋鋼板復合的表面用清洗打磨機進行打磨處理或者噴砂處理；銅合金板材厚度0.04-0.1mm；

1.2、軋制：將冷軋鋼板與銅合金板疊放在一起，采用雙輥軋機進行軋制，冷軋鋼板和銅合金板總體厚度壓下率在40-60％之間，保證銅合金層的厚度為0.02-0.1mm，得鋼覆銅板材；

1.3、擴散退火處理：將步驟1.2所得鋼覆銅板材在真空爐內，保證真空度在0.4-0.8MPa下進行擴散退火處理，溫度在600-800℃，保溫1-2小時后隨爐冷卻，得鋼覆銅板；

2、鋼覆銅板表面處理：

對于步驟1.3所得的鋼覆銅板，首先采用清洗劑清洗表面油脂及污物，再通過噴砂除銹，使鋼覆銅板中銅合金層的表面清潔度達到Sa2.5，表面粗糙度達到Ry60～100μm，得鋼覆銅板坯料；

3、制備減摩耐磨噴涂層的涂料：

根據減摩耐磨噴涂層的組份按質量百分比稱取各物料，各物料的總體積為V；

按各物料總體積V的體積百分比60％稱量有機溶劑，有機溶劑的組份和體積百分比是：吡咯烷酮∶丙酮∶甲乙酮＝20∶60∶20；

將粉狀類物料二硫化鉬、石墨、氧化鋁微粉、聚四氟乙烯微粉放入混料機內混合攪拌5-10分鐘，制得攪拌均勻的粉料，待用；將環氧樹脂、固化劑、增韌劑加入有機溶劑，放入另一混料機內攪拌10-20分鐘，攪拌均勻制得樹脂混合物；