固体润滑高分子涂层材料..

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固体润滑高分子涂层材料
目录
• • • • • 固体润滑涂层技术的概念及种类 固体润滑高分子涂层材料的作用机理 常见固体润滑高分子涂层材料的特性 固体润滑涂层材料的应用 固体润滑涂层材料的发展趋势
1.1固体润滑涂层技术的概念
固体润滑涂层技术是指将固体物质涂或 镀于摩擦副界面,作为固体润滑材料或固体 润滑剂,对摩擦副界面进行润滑的方法,以 降低摩擦或减少磨损
1.2固体润滑涂层技术的种类
固体润滑涂层
高分子涂层
金属涂层
陶瓷涂层
有机粘结型
涂料型
•目前固体润滑高分子材料的研究热点集中 在聚苯硫醚(PPS)、环氧树脂、聚酰亚胺 (PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK) 等。
聚酰亚胺(PI)分子式
2.固体润滑高分子涂层材料的作用机理
• 高分子涂层可以隔离摩擦副表面间直接接 触,而涂层摩擦阻尼较小。 • 高分子涂层在对磨金属表面形成转移膜,隔 离摩擦表面间直接接触,降低摩擦阻尼。 • 高分子涂层表面微观多孔状或桔皮状结构 可储藏润滑油,与固体润滑剂产生减摩协同 效应。
•高分子涂层易于塑性变形,与对磨表面相适配, 增大真实接触面积, 缓解应力集中。 •高分子涂层具有良好的防腐性能和吸震功 能,从而避免了腐蚀磨损和冲击磨损的发生。
3.常见固体润滑高分子涂层材料的特性
3.1聚苯硫醚(PPS) • PPS由苯环与对位硫原子交替联接,结构对称规整 • 具有优良的热稳定性、化学稳定性、尺寸稳定性 和耐腐蚀性。 • 具有优良的自润滑性和耐磨性,并对石墨、玻璃纤 维、陶瓷、金属等具有良好的润湿性和粘结性
5.固体润滑涂层材料的发展趋势
• 开发新型固体润滑剂和高性能高分子树脂基体是 高分子固体润滑耐磨涂层取得突破性进展的根本 途径。
• 已有报道稀土类固体润滑剂TaS2、NbS2比MoS2减 摩耐磨性能和氧化稳定性好,这类润滑剂将是开发 的重点 • 多元固体润滑剂如硅氧烷-石墨-MoS2 ,MoS2-硅油 -石蜡油等复合新配方研究也将成为热点
供应玻纤增强聚苯硫醚粒料 聚苯硫醚管
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.2环氧树脂
• 环氧树脂的分子链中含有很多活性基团,固化后会 交联成为网状体形结构 • 具有优异的粘着、分散和力学性能,在耐腐蚀、耐 水等方面性能也较优
高耐热低吸湿的环氧树脂
环氧树脂地板
3.3聚酰亚胺(PI)
• 广泛应用于航空航天等尖端技术领域的高性能材 料 • 耐高低温性能优异、耐腐蚀、化学性质稳定、一 般溶剂很难溶解、耐辐照性能良好、摩擦性能优 良
• 新型高分子基体树脂将重点研究聚醚醚酮、聚醚 砜、聚苯并噻唑、聚苯并咪唑等
• 固体润滑剂在树脂中高效相容、高度分散研究也 是提高固体润滑耐磨涂层使用性能的关键技术之 一。因此,纳米形态的固体润滑剂倍受关注。 • 纳米固体润滑剂微粒在高分子固体润滑耐磨涂层 中既发挥润滑作用,又具有纳米微粒的独特效应, 这种纳米效应不仅改善与基体树脂相容性和分散 性,还对涂层综合性能产生特殊影响。
聚酰亚胺(PI)薄膜
聚酰亚胺(PI)分子式
3.4聚四氟乙烯(PTFE)
• PTFE是已知的摩擦性能最好的聚合物之一 • 既耐寒又耐热,表面能极低,不易被润湿 • 具有优异的排水、排油和不沾性,几乎不被化学药 品侵蚀;具有突出的低摩擦特性
PTFE套管
聚四氟乙烯(PTFE)板
3.5 聚醚醚酮(PEEK)
4.3在高负荷条件下的应用
鱼雷舵机涡轮祸杆组件的润滑 大型桥梁与立体高速公路支承台座的润滑 建筑减震支承滑移系统的润滑 坦克支承传动系统的润滑 飞机前缘襟翼驱动系统的润滑 机床卡盘和金属冷加工模具的润滑
4.4在防腐防污防展和降噪方面的应用
如我国海军航空兵机载导弹发射装置等部件由于 受导弹发射燃废气,污物和海洋盐雾气氛的作用, 腐蚀和烧蚀问题十分严重,采用防腐耐磨耐烧蚀固 体润滑涂层技术,有效地解决了这一难题,取得了 显著的效益。 在自行车链条等部位采用固体润滑涂层,不仅克服 了油脂润滑污染衣物的缺点,而且还避免了多雨地 区因油脂干枯所产生的锈蚀 在新型汽车上采用固体润滑涂层技术,能够明显地 降低震动和噪音,从而提高了行车的安定性和舒适 感。
参考文献:
• 陈建敏,冶银平,党鸿辛.粘结固体润滑膜及其应用 [J].摩擦学学报,1994,14(2):180-189. • 中国机械工程学会摩擦学学会润滑工程编写组.润 滑工程[M].北京:机械工业出版社,1986.150-156. • 杜君俐.润滑耐磨涂料的进展(N)[J].现代涂料与 涂装,2000,6:14-16. • 佟伟,杨杰,王孝军,等.聚苯硫醚复合材料摩擦性 能的研究[J].塑料工业,2006,34(4):51.
4.1在真空机械中的应用
人造卫星上的天线驱动系统 太阳电池帆板机构 光学仪器的驱动机构和温控机构 星箭分离机构及卫星搭载机械 真空防冷焊方面等
4.2在高低温条件下的应用
高温动件, 如炼钢厂的某些滑动轴承, 面包烤炉 的轴承、链条和链轮, 汽轮机轴承等。 低温动件，如火箭氢氧发动机涡轮泵齿轮和超导 设备的有关滑动部件等
• PEEK是一种半晶态芳香族热塑性高分子材料,其分 子链中有大量的苯环 • 耐热性可以和PI相媲美,摩擦因数低,耐磨性好,2 个醚链和1个羰基提供了良好的柔韧性 • 耐辐照性能良好、耐水解、耐疲劳、柔韧性良好、 耐磨性和自润滑性优异
聚醚醚酮(PEEK)
耐高温聚醚醚酮(PEEK)塑胶分子式
4.固体润滑涂层材料的应用