"способ "бусико" изготовления антифрикционного материала"

 

Изобретение относится к технологии производства антифрикционных материалов на основе политетрафторэтилена и углеродного волокнистого наполнителя. Целью изобретения является повышение износостойкости материала в режиме предельных нагрузок. Цель достигается использованием в качестве наполнителя дискретных частиц , полученных путем смешивания порошкообразного политетрафторэтилена и 5-50% измельченного углеродного волокна при числе оборотов рабочих органов п, равном 5000-22500 об/мин; спекания смеси при 360-390°С, измельчения спеченной массы при 5000-22500 об/мин и классификации по размерам от 50 до 300 мкм, смешения 5-95% дискретных частиц с порошкообразным политетрафторэтиленом и последующего спекания. 1 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ии С 08 J 5/16, С08L27/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

- ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРИ Гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4779289/05 (22) 09.01.90 (46) 30.03,92. Бюл. ЛЬ 12 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. B,È.Ëeíèíà (72) А.Ф.Будник, Г.А.Сиренко и С.И.Колесников (53) 621.893 (088.8) (56) Пугачев А.К., Росляков О.А. Переработка фторопластов в изделия. Л.: Химия; 1987, с. 102-107..

Сиренко Г;А. Антифрикционные карбопластики. Киев: Техника, 1985, с. 79-83. (54) СПОСОБ "БУСИКО" ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технологии производства антифрикционных материа. Изобретение относится к технологии производства энтифрикционных материалов на основе политетрафторэтилена и углеродного волокнистого наполнителя.

Цель изобретения - повышение износостойкости материала в режиме предельных на1.рузок, Пример 1, Готовят йсходные волокна . углеродную ткань УТМ-8 (ТУ 48-20-17 77) дробят в молотковой дробилке при

3000 об/мин, где она сепарируется через сито с диаметром отверстий 1,25 мм;. В результате получают:волокна с длиной 0,510 мм. Затем волокна измельчают 5 мин в мельнице МРП-1 при 7000 об/мин. В результате получают исходные волокна с набором длин от 20 до 3500 мкм.

5 г измельченных волокон 5 мин смешивают с 95 г порошка фторопласта-4 (ГОСТ

„, Ы, 1723084 А1 лов на основе политетрафторэтилена и углеродного волокнистого наполнителя. Целью изобретения является повышение иэносостойкости материала в режиме предельных нагрузок. Цель достигается использованием в качестве наполнителя дискретных частиц. полученных путем смешивания порошкообразного политетрафторэтилена и 5-50 (измельченного углеродного волокна при числе оборотов рабочих органов и, равном 5000-22500 об/мин; спекания смеси при 360-390 С, измельчения спеченной массы при 5000-22500 об/мин и классификации по размерам от 50 до 300 мкм, смешения 5-95$ дискретных частиц .с порошкообразным политетрафторэтиленом и последующего спекания 1 табл.

10007-80) при 5000 об/мин в мельнице MPll1, равномерно распределяют смесь на противне слоем высотой не более 10 мм и спекают при 375+ 15 С 30 мин, затем измельчают спекшуюся массу 4 мин в мельнице МРП-1 при 5000 об/мин и классифицируют с помощью вибросит до фракции

250-300 мкм. Затем 5 г дискретных частиц

5 мин смешивают с 95 г порошкообразного фторопласта-4 в мельнице MPfl-1 при

5000 об/мин. Полученную композицию перерабатывают в изделие:.прессованием,в пресс-форме при 80 МПа и спекают в свободном состоянии по следующей технологии: сушка при:160+10 С 3 ч; нагрев от 160 до 330 С ср.скоростью 2-30С/мин; выдержка при 330"-10 С, в:течение 2 ч; нагрев от

330 до 3750С со скоростью 4-5 Ñ/ìèí; выдержка при 375+150C 4 ч; охлаждение от

375 до 320 С со скоростью 4-5 С/мин; вы1723084

1Î

35

50 держка при 320+10 С 3 ч, отключение печи и охлаждение от 320 до 20 С с печью.

Пример 2. 20 г дискретных волокон 5 мин смешивают с 80 г порошка фторопласта-4 при 7000 об/мин в мельнице МРП-1, равномерно распределяют смесь на противне слоем высотой не более 10 мм и спекают при 375"=-150С 30 мин, затем измельчают спекшуюся массу 4 мин в мельнице МРП-1 при 7000 об/мин и классифицируют с помощью вибросит до фракции 150-220 мкм. Затем 30 г дискретных частиц 5 мин смешивают с 70 г порошкообразного фторопласта-4 в мельнице МРП-1 при 7000 об/мин. Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1.

Пример 3, 35 r дискретных волокон 5 мин смешивают с 65 г порошка фторопласта-4 при 15000 об/мин в мельнице МРП-1, равномерно распределяют смесь на противне слоем высотой не более 10 мм и спекают при 375+15 C. 30 мин, затем спекшуюся массу 4 мин измельчают при

15000 o6/мин в мельнице МРП-1 и классифицируют с помощью вибросит до фракции

150 — 220 мкм. Затем 70 r дискретных частиц

5 мин смешйвают с 30 r порошкообраэного фторопласта-4 в мельнице МРП-1 при

15000 об/мин. Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1.

Пример 4. 50 r дискретных волокон

5 мин смешивают с 50 г порошка фторопласта-4 при 22500 об/мин в мельнице МРП-1, равномерно распределяют смесь на про. тивне слоем высотой не более 10 мм и спекают при 375+15 С: 30 мин, затем спекшуюся массу 4 мин измельчают при

22500 об/мин в мельнице МРП-1 и классифицируют с помощью вибросит до фракции

50-120 мкм, Затем 95 г дискретных частиц

5 мин смешивают с 5 r порошкообразного фторопласта-4 в мельнице МРП-1 при

22500; Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1.

Пример 5 (прототип). 20 г дискретных углеродных волокон смешивают 5 мин с 80 г порошка фторопласта-4 в мельнице МРП-1 при 7000 об/мин. Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1.

Пример 6 (прототип). 20 г дискретных углеродных волокон смешивают 5 мин с

80 r порошка фторопласта-4 в мельнице

МРП-1 при 19000 об/мин. Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1.

Испытания проводили на машине трения ХТИ-72 по следующей методике: схема — "сфера-плоскость", Образцы высотой

15+1 мм и диаметром 10+0,1 мм с конечной сферой радиуса 6,35 мм контактировали сферой по плоскости металлического контртела, которое было изготовлено из стали 45(HB 4,5 0,18 ГПа) и обработано до начального среднего арифметического отклонения профиля поверхности Ра = 02+ 0,03 мкм. Температура испытания 50 С, нормальная нагрузка на один образец 100 Н, скорость скольжения

0,5 м/с, приработочный путь трения 2 км, путь трения при расчете интенсивности изнашивания 10 км (2-12 км), при этом начальное давление составляло 10,8-12 МПа, конечное давление 8,5-9,6 МПа (для образцов полученных по изобретению).

Результаты испытаний антифрикционных свойств материала приведены в таблице, из которой видно, что материал, полученный по предлагаемому способу, обладает более высокой износостойкостью по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ изготовления антиф рикционного материала, включающий смешивание измельченного углеродного волокнистого наполнителя с порошком политетрафторэтилена, прессование и последующее спекание, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости материала в режиме предельных нагрузок, в качестве наполнителя используют дискретные частицы, полученные путем смешивания порошкообразного политетрафторэтилена и

5-500 измельченного углеродного волокна при числе оборотов рабочих органов и равном 5000-22500 об/мин, спекания смеси при 360 — 3900С, измельчения спекшейся массы при и = 5000-22500 об/мин и классификации по размерам 50-300 мкм, в количестве 5-95 мас.,4, которые смешивают с политетрафторэтиленом при и = 500022500 об/мин.

1723084

Антифрикционные свойства

Состав материала, Дискретные частицы

Пример

Коэффициент трения

Политетрафторэтилен

Состав

0,22

7,9

95 5000

70 7000

30 15000

5000 5000

7000 7000

15000 15000

22500 22500

7000

0,24

2,0

20

0,28

2,5

35

22500

0,30

0,32

5,4

8,2

4

5 (прототип)

6 (прототип

19000

0.32

8,0

20

Составитель А. Путцев

Редактор Н. Киштулинец Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С..Черни

Заказ 1040 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Дискретные углеродные волокна

Порошок политетрафторэтилена

Число

o6opoтов в

1 мин смешения состава

Число оборотов в

1 мин измельчения спекшейся массы

Фракция дискретных частиц, мкм

150-, 220

50-120

Дискретные частицы

Число оборо-. товв1 мин смещения состава материала

Интенсивность изнашива ния, 1 .7, мм /Н