[發明專利]一種POK三層復合自潤滑材料及其制備工藝

在審

• 申請號: 202010325383.5
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111570790A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 華俊娟;周引春;沈持正;沈震宇;杜文棟;楊萍;陳家園;陳健超;徐躍;蔡明杰;陳赟杰;朱益青;陸良平;蔡強;周少哲
• 申請（專利權）人: 嘉善雙飛潤滑材料有限公司;浙江雙飛無油軸承股份有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/18;B22F7/04;C08L61/02;C08L27/18;C08L83/04;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周兵

本發明公開了一種POK三層復合自潤滑材料及其制備工藝，包括金屬基板層、球形銅粉層及POK材料層；所述金屬基板層上通過粉末冶金的方法燒結一層球形銅粉層，再在上面復合一層POK材料層；所述金屬基板層為鐵基、鐵銅燒結基、銅基中的一種或者其他適用于本發明且現有的材料；所述球形銅粉層為球形錫青銅粉；所述POK材料層為POK塑料。本發明采用POK作為自潤滑層，與傳統三層復合自潤滑材料常采用的改性PA66、POM等相比，其耐磨、耐沖擊性、韌性及自潤滑性能優異，具有較高的熱變形溫度，可長期在高溫環境下使用，同時具有綠色環保、生產成本低的優勢。

技術領域

本發明涉及滑動軸承領域，具體是一種POK三層復合自潤滑材料及其制備工藝。

背景技術

新型自潤滑復合材料是隨著近代科學技術發展而產生的一門新材料學科，由于它在特殊環境下具有優異的性能,因而發展迅速,應用廣泛。自潤滑材料一般分為金屬基自潤滑材料、非金屬基自潤滑材料和陶瓷自潤滑材料。其制備方法通常為粉末冶金法和鑄造法；此外,等離子噴涂、表面技術也被應用于自潤滑復合材料的制備。

其中金屬基自潤滑復合材料是以具有較高強度的合金作為基體,以固體潤滑劑作為分散相,通過一定工藝制備而成的具有一定強度的復合材料。目前已開發的金屬基自潤滑復合材料,如在鐵基、鎳基高溫合金中添加適量的硫或硒及銀基和銅基自潤滑材料,都已得到一定程度的應用。

其中三層復合自潤滑材料通常是包括以改性PTFE、改性PA66、改性POM等為高分子材料層的自潤滑材料，仍普遍存在韌性差、耐磨性差等問題，這主要是由高分子材料基材所決定的性能，通過改性其性能的改善比較有限。

表面經鋪設高分子材料的板材需進行燒結，一般采用網帶燒結爐，并熱軋成型。一般燒結后的材料高分子層與球粉板的溫度基本相同，在軋制過程中可能存在金屬基板溫度與高分子層溫度不匹配的現象，導致軋制成型后的產品性能受到較大影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種POK三層復合自潤滑材料及其制備工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種POK三層復合自潤滑材料，包括金屬基板層、球形銅粉層及POK材料層；所述金屬基板層上通過粉末冶金的方法燒結一層球形銅粉層，再在上面復合一層POK材料層；

所述金屬基板層為鐵基、鐵銅燒結基、銅基中的一種或者其他適用于本發明且現有的材料；

所述球形銅粉層為球形錫青銅粉；

所述POK材料層為POK塑料。

進一步的，所述POK材料層為POK塑料為基體的改性材料，當POK材料為以POK塑料為基體的改性材料時，其中的改性添加劑可以是聚苯酯、玻璃纖維、碳纖維、芳綸等填充物，也可以是二硫化鉬、石墨等無機固體自潤滑材料，還可以是抗沖擊改性劑、抗氧劑、潤滑劑、增韌劑、成核劑以及熱穩定劑等一系列改性助劑；

進一步的，所述當POK材料為以POK塑料為基體的改性材料時；

改性配方：POK：60-100％；

PTFE：0-20％，PTFE抗酸抗堿，抗各種溶劑，且耐高溫，摩擦系數極低，主要改善材料的減摩性，降低摩擦因素，提高材料的使用溫度，PTFE的加入可以使POK在自潤滑材料的應用過程中發生本質區別，在耐磨的基礎上減磨，并提高其正常工作的溫度范圍；

碳纖維：0-20％，碳纖維主要改善材料的耐磨性，降低產品的磨損量，碳纖維的加入可使POK自潤滑材料使用在更多更惡劣的環境中；

抗氧劑：0-5％，抗氧劑主要降低材料的氧化分解機率，保證材料性能的穩定；