關(guān)節(jié)軸承用PTFE基減摩涂層的制備及性能研究.pdf

1、關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)、外圈在服役時(shí)會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)載荷增大時(shí)，內(nèi)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(guān)節(jié)軸承的使用壽命。因此，尋找一種用于內(nèi)、外圈間新型的自潤滑材料，開展關(guān)節(jié)軸承摩擦磨損領(lǐng)域方面的研究，對(duì)改善關(guān)節(jié)軸承鋼/鋼摩擦副之間的摩擦磨損性能、提高關(guān)節(jié)軸承的各項(xiàng)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(shí)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(shè)備潤滑機(jī)構(gòu)，延長設(shè)備使用壽命、提高設(shè)備可靠性。聚四氟乙烯(PTFE)作為一種高分子材料，具有高化學(xué)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(tuán)聚、難于分散、相容性較差等特點(diǎn)，這限制了它在機(jī)械和其他領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。因此，研究應(yīng)用在關(guān)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(nèi)圈外球面上制備粘結(jié)固體潤滑涂層，利用 HSR-2M型球-盤高速往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和 WS-2005型涂層附著力自動(dòng)劃痕儀分別測(cè)試固體潤滑涂層的摩擦學(xué)性能和粘結(jié)性能，分析不同涂層配方、固化條件及擺動(dòng)頻率對(duì)噴涂固體潤滑涂層的關(guān)節(jié)軸承摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律。主要研究工作如下：
　　通過大量試驗(yàn)，優(yōu)化出一種簡單可行的關(guān)節(jié)軸承用PTFE基減摩涂層配方，

4、通過對(duì)該涂層的摩擦學(xué)性能和粘接性能進(jìn)行測(cè)試，分析不同固化條件對(duì)涂層摩擦學(xué)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(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈外球面上制備PTFE基減摩涂層，對(duì)噴涂前后的關(guān)節(jié)軸承進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)，探討不同因素對(duì)關(guān)節(jié)軸承摩擦學(xué)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(guān)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(duì)關(guān)節(jié)軸承摩擦磨損機(jī)理的影響