[其他]樹脂基水潤滑抗磨材料

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000002143
• 申請日: 1987-03-23
• 公開（公告）號: CN87102143B
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱明恒;關(guān)繩武;孫曼靈;吳善長;于俊祥
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué);天津市電機(jī)廠
• 代理公司: 陜西省發(fā)明專利服務(wù)中心
• 代理人: 宋仙波;李杰

本發(fā)明屬于樹脂基抗磨材料，一種纖維增強(qiáng)模塑料型水潤滑減摩抗磨材料。這種材料以價(jià)廉易得的苯酚甲醛樹脂和脫脂棉纖維為主要組份，其配制工藝簡單并能用壓縮模塑法方便地成型出各種滑動摩擦件，配制和成型過程中無污染環(huán)境和危害操作人員健康的物質(zhì)產(chǎn)生。用這種材料制造潛水電泵電機(jī)導(dǎo)軸承和推力盤摩擦片，以水作潤滑介質(zhì)在高速高載工作條件下有良好的減摩抗磨性。

本發(fā)明屬于樹脂基減摩抗磨材料，主要用于制造潛水電泵電機(jī)的滑動導(dǎo)軸承和推力盤摩擦片等以水作潤滑介質(zhì)的摩擦零件。

潛水電泵是以電為動力的高效提水機(jī)具，其中的關(guān)鍵易損件為電機(jī)部分的滑動導(dǎo)軸承和推力盤摩擦片。它們對材料的主要要求是以水作潤滑介質(zhì)時(shí)應(yīng)當(dāng)有很低的摩擦系數(shù)和很小的磨損量。目前國內(nèi)外有多種潛水電泵電機(jī)都采用英國TAC結(jié)構(gòu)材料公司（TAC Construction Materials Ltd.）開發(fā)的Ferobestos材料制造導(dǎo)軸承和推力盤摩擦片。多年的應(yīng)用情況表明，它是一種能較好滿足潛水電泵電機(jī)摩擦零件綜合使用要求的水潤滑減摩抗磨材料。但是，F(xiàn)erobestos是一種以混甲酚甲醛樹脂和石棉布為主要組份的增強(qiáng)層壓塑料。制造這種材料所用的混甲酚甲醛樹脂，我國目前尚無工業(yè)產(chǎn)品，石棉布的價(jià)格也比較高;加之，層壓塑料制造工藝比較復(fù)雜，所生產(chǎn)的板、管型材尚需經(jīng)機(jī)械加工才能成為摩擦零件;此外，在材料制造和零件加工過程中飛揚(yáng)的石棉纖維若不嚴(yán)加防護(hù)將對環(huán)境造成污染并危害操作人員的健康。

本發(fā)明旨在結(jié)合我國原材料供應(yīng)情況，采用已工業(yè)化生產(chǎn)且價(jià)格低廉的苯酚甲醛樹脂和來源豐富的棉纖維為主要原料配制成纖維增強(qiáng)模塑料型抗磨材料。它既象Ferobestos等現(xiàn)有樹脂基水潤滑抗磨材料在高速高載下有良好的減摩抗磨性，又制造工藝簡單、成型方便對環(huán)境和操作人員的健康也不會造成污染危害。

本發(fā)明提供的水潤滑抗磨材料，其主要組份的重量組成為：苯酚甲醛樹脂35～55%，脫脂棉纖維30～50%，膠體石墨3～15%，輕質(zhì)氧化鎂1～3%。配料時(shí)若采用線型酚醛樹脂，還需要按樹脂的實(shí)際用量加入相應(yīng)量的六亞甲基四胺作為固化劑。這種抗磨材料可采用與通用酚醛棉纖維模塑料相同的制造工藝和成型工藝生產(chǎn)材料與成型摩擦零件。

本發(fā)明選取苯酚甲醛樹脂和棉纖維作為材料的基本組份，還因?yàn)槎咧卸己写罅康膹?qiáng)極性基團(tuán)有利于在摩擦件的表面上形成起潤滑作用的水膜。棉纖維是抗磨增強(qiáng)劑，其用量低于30%時(shí)摩擦件的熱機(jī)械性能和抗磨性明顯下降，而當(dāng)用量超過55%時(shí)由于難被樹脂液浸勻料的熱機(jī)械性能和抗磨性也變壞。增大石墨的用量有利于提高摩擦件處于邊界潤滑條件下的自潤滑性，但石墨不是抗磨劑其用量超過15%后摩擦件的磨損量明顯增大。

作為本發(fā)明的一種最佳實(shí)施例材料各組份的重量組成為：線型酚醛樹脂49%，脫脂棉纖維38%，膠體石墨5%，輕質(zhì)氧化鎂2%，六亞甲基四胺6%。材料的制造工藝是：先按棉纖維與工業(yè)酒精1∶2.8的重量比稱取酒精并與線型酚醛樹脂配成樹脂液，再在捏合機(jī)中使棉纖維和各種粉料與樹脂液充分浸漬混合，然后將從捏合機(jī)中取出的團(tuán)狀料撕松并鋪放在網(wǎng)盤內(nèi)在室溫下風(fēng)干，風(fēng)干后的料在70℃的烘箱內(nèi)干燥2小時(shí)即得到本發(fā)明之抗磨材料。可用壓縮模塑法將這種料一次加工成各種摩擦件。按此實(shí)施例制得的材料，其物理機(jī)械性能列于表1之中。

用最佳實(shí)施例材料成型的試件，在MM-200型磨損試驗(yàn)機(jī)上滴水潤滑條件下測得的摩擦系數(shù)為0.136磨痕寬度為5.51毫米，F(xiàn)erobestos LA7材料在同樣條件下的測得值分別為0.157和6.64毫米。用這種材料壓縮模塑成型得到的厚5毫米外徑170毫米的推力盤摩擦片，與Michell結(jié)構(gòu)銅合金軸承在電機(jī)轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分、2500公斤軸向力下水潤滑對磨100小時(shí)后，測得的軸向磨損量不大于0.05毫米。

表1 最佳實(shí)施例材料的物理機(jī)械性能

項(xiàng)目	單位	測試方法	測試結(jié)果
比重	-	GB1033-70	1.42
吸水性	%	GB1034-70	0.20
馬丁耐熱性	℃	GB1035-70	156
抗壓強(qiáng)度		GB1041-79	1700
靜彎曲強(qiáng)度		GB1042-79	993
沖擊強(qiáng)度		GB1043-79	10.3
布氏硬度		HG2-168-65	21.17