關節(jié)軸承用PTFE基減摩涂層的制備及性能研究.pdf

1、關節(jié)軸承的內、外圈在服役時會發(fā)生相對滑動，當載荷增大時，內圈鋼表面和外圈鋼表面之間的摩擦系數(shù)增大，磨損加重，直接影響到關節(jié)軸承的使用壽命。因此，尋找一種用于內、外圈間新型的自潤滑材料，開展關節(jié)軸承摩擦磨損領域方面的研究，對改善關節(jié)軸承鋼/鋼摩擦副之間的摩擦磨損性能、提高關節(jié)軸承的各項使用性能、延長軸承使用壽命有著十分重要的意義。固體潤滑涂層作為一種特殊潤滑材料，能有效解決苛刻工況條件下的潤滑與磨損問題。在摩擦副表面實施固體潤滑涂層既可顯

2、著降低摩擦系數(shù)、改善耐磨性能，又可簡化設備潤滑機構，延長設備使用壽命、提高設備可靠性。聚四氟乙烯(PTFE)作為一種高分子材料，具有高化學惰性、熱穩(wěn)定性好和較低的摩擦因數(shù)等優(yōu)異性能，是目前制備高分子涂層最常用的潤滑材料，但 PTFE也存在硬度低、磨損率高、易于團聚、難于分散、相容性較差等特點，這限制了它在機械和其他領域中的實際應用。因此，研究應用在關節(jié)軸承上的PTFE基減摩固體潤滑涂層具有重要意義。
　　本文采用空氣噴涂方法，以羥

3、基丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂為粘接劑，PTFE為固體潤滑劑，石墨和二硫化鉬為潤滑添加劑，在軸承內圈外球面上制備粘結固體潤滑涂層，利用 HSR-2M型球-盤高速往復式摩擦磨損試驗機和 WS-2005型涂層附著力自動劃痕儀分別測試固體潤滑涂層的摩擦學性能和粘結性能，分析不同涂層配方、固化條件及擺動頻率對噴涂固體潤滑涂層的關節(jié)軸承摩擦學性能的影響規(guī)律。主要研究工作如下：
　　通過大量試驗，優(yōu)化出一種簡單可行的關節(jié)軸承用PTFE基減摩涂層配方，

4、通過對該涂層的摩擦學性能和粘接性能進行測試，分析不同固化條件對涂層摩擦學和粘接性能的影響規(guī)律，從而找到較優(yōu)的固化條件。
　　采用優(yōu)化出的涂層配方，在關節(jié)軸承內圈外球面上制備PTFE基減摩涂層，對噴涂前后的關節(jié)軸承進行摩擦磨損試驗，探討不同因素對關節(jié)軸承摩擦學性能的影響。
　　借助掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)分析了噴涂前后關節(jié)軸承磨損表面的微觀形貌及表面元素含量，探究不同涂層配方以及固化條件對關節(jié)軸承摩擦磨損機理的影響