[實用新型]一種自潤滑雙層復合材料

有效

• 申請號: 201821459794.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN209063596U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 鄭合靜;方小亮;章然;高文娟;陳山虎;房衛東
• 申請（專利權）人: 合肥波林新材料股份有限公司
• 主分類號: B29C65/70
• 分類號: B29C65/70;B29K27/18;B29L9/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本實用新型公開一種自潤滑雙層復合材料，屬于自潤滑材料領域，其結構包括金屬基體層、自潤滑層；所述金屬基體層的一側設有盲孔，所述自潤滑層鑲嵌在金屬基體層表面，所述金屬基體層厚度為1?50mm，所述自潤滑層厚度為0.03?1.0mm。本實用新型雙層復合材料結合力強、自潤滑性能好，能在嚴苛的工況條件下使用，減少發生剝離失效的情況。

技術領域

本實用新型屬于自潤滑材料領域，特別涉及一種自潤滑型雙層復合材料。

背景技術

目前市場上應用的以聚合物基復合材料為自潤滑層的自潤滑材料以三層為主，包括金屬基體層、中間層和自潤滑復合材料表層。

中間層通常由粘接劑或燒結的球形銅粉層組成。以粘接劑復合而成的三層自潤滑復合材料由于受粘接劑及粘接復合工藝條件的限制，其在部分高溫使用工況下達不到使用要求，在交變載荷的工況條件下會產生剝離失效情況，且粘結劑存在一定毒性，易造成環境污染。以燒結銅粉層來提高基體層和表層的結合強度的三層復合材料雖然能夠在工況條件下使用，但該類型薄層復合材料，例如申請號為200810235590.0的“油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承”專利文獻，公開的自潤滑層厚為0.02mm，由于自潤滑層太薄表面自潤滑層不能進行切削加工，無法滿足部分工業場合對高精度配合的要求，另外在表面自潤滑層磨損后摩擦系數產生變化無法滿足部分需要長時間穩定摩擦的工業工況要求；而該類型的厚層復合材料，極易在機加工過程中和不穩定的變載荷工況條件下產生剝離；另外此類材料的制作工藝復雜，成本高，能耗增大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種自潤滑雙層復合材料。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：

一種自潤滑雙層復合材料，包括金屬基體層、自潤滑層；所述金屬基體層的一側設有盲孔，所述自潤滑層鑲嵌在金屬基體層表面，所述金屬基體層厚度為1-50mm，所述自潤滑層厚度為0.03-1.0mm；所述自潤滑層由聚合物基體和添加劑組成，添加劑的比例按重量百分比計為5-35%。

進一步方案，所述金屬基體層表面的盲孔為柱形盲孔或底部面積大于開口部面積的盲孔，盲孔均布于金屬基體層上，盲孔的直徑為0.1-2mm，盲孔的深度為0.5-2mm，盲孔的總表面積為金屬基體層表面積的20-50%。

進一步方案，所述聚合物基體為聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚砜、酚醛樹脂、環氧樹脂中的至少一種；

所述自潤滑層中的添加劑包括固體潤滑劑和耐磨劑；所述固體潤滑劑為二硫化鉬、石墨、氧化石墨、石墨烯、氧化石墨烯、鉛、聚四氟乙烯中的至少一種；所述耐磨劑為芳綸粉、碳纖維、玻璃纖維、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鐵中的至少一種。

上述自潤滑雙層復合材料的制備方法，該方法的具體步驟如下：

S10、自潤滑復合材料預混：將所選的聚合物基體和添加劑混合均勻；

S20、制作盲孔：在金屬基體板的一側加工出盲孔；

S30、復合：把自潤滑復合材料預混料填充到盲孔內及金屬基體板表面；

S40、固化：將復合后的金屬基體板在150-400℃、氮氣保護氣氛下固化10-60min，使自潤滑復合材料固化，自潤滑復合層與金屬基體板牢固粘接，室溫冷卻后得到自潤滑雙層復合材料。

在S20制作盲孔和S30復合之間，還可以包括以下步驟：

S21、制作螺紋：在盲孔內制作出螺紋，所述的螺紋為細牙螺紋。

在S20制作盲孔和S30復合之間，還可以包括以下步驟：

S22、腐蝕盲孔：盲孔內填充腐蝕液，腐蝕液的液面高度低于盲孔的高度，腐蝕液對盲孔進行腐蝕。