Композиционный антифрикционный материал

 

КОМПОЗИЦИОННЫЙ АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий политетрафторэтилен, дисульфид молибдена и соединение свинца, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности исходной шихты и износостойкости материала, он содержит в качестве соединения свинца фосфат свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%: Политетрафторэтилен - 60 - 85 Фосфат свинца - 13 - 37 Дисульфид молибдена - 2 - 3

Изобретение относится к антифрикционным композициям на основе политетрафторэтилена. Оно может быть использовано для изготовления манжетных, торцовых уплотнений гидропневмосистем. Известен композиционный антифрикционный материал, содержащий, об. Политетрафторэтилен 60 Рb₃O₄ 30 Бронза 2,5 Sb₂O₅ 7,5 Однако невысокая температура спекания не позволяет получать заготовки большого объема. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является композиционный антифрикционный материал, содержащий политетратфторэтилен, дисульфид молибдена, двуокись свинца при следующем соотношении компонентов, мас. Политетрафторэтилен 30-70 Двуокись свинца 28-66 Дисульфид молибдена 2-4 Однако данный материал имеет сравнительно невысокую износостойкость, а исходная шихта имеет низкую термостабильность. Целью изобретения является повышение термостабильности исходной шихты и износостойкости материала. Поставленная цель достигается тем, что композиционный антифрикционный материал, содержащий политетрафторэтилен, дисульфид молибдена и соединение свинца, содержит в качестве соединения свинца фосфат свинца при следующем соотношении компонентов, мас. Политетрафторэтилен 60-85 Фосфат свинца 13-37 Дисульфит молибдена 2-3 Предлагаемый композиционный материал получают следующим образом. Наполнители дисульфид молибдена и порошковый наполнитель, получаемый преимущественно из отходов аккумуляторов фосфат свинца, смешивают с политетрафторэтиленом (фторопластом-4) сухим способом при комнатной температуре. Изготовление заготовок или готовых деталей ведут известными методами переработки фторопласта. П р и м е р 1. Для получения наполнителя фторопласта-4 используют активную массу отработанных не пригодных к ремонту свинцовых аккумуляторов, которую переводят в двуокись свинца путем формирования. Пластины и осадок из аккумуляторных банок размалывают в шаровой мельнице. После размола и пропуска через сито сушат. Высушенную массу обрабатывают нагретой до температуры 150-200^оС концентрированной серной кислотой, взятой в количестве 50-70% от веса массы. В результате химического взаимодействия образуется высокодисперсная серая масса сульфат свинца, которую после охлаждения отмывают от свободной серной кислоты и пропускают через тонкое сито. Освобожденный от воды путем центрифугирования сульфат свинца смешивают с 50%-ной фосфорной кислотой, взятой в количестве 20-25% от массы сульфата свинца. Затем смесь нагревают до температуры 600-850^оС, размалывают в шаровой мельнице, просеивают. Получают белый порошок фосфат свинца. Перед приготовлением композиции после длительного хранения фосфат прокаливают при температуре 600-850^оС. Затем для получения предлагаемого состава в специальном высокоскоростном смесителе смешивают фосфат свинца, дисульфид молибдена с фторопластом-4 при следующем соотношении компонентов, мас. Фосфат свинца 13 Дисульфид молибдена 2 Фторопласт-4 85 П р и м е р 2. Для получения предлагаемого состава смешивают фосфат свинца, полученный из активной массы аккумуляторов, дисульфид молибдена с фторопластом-4 при следующем содержании компонентов, мас. Фосфат свинца 25 Дисульфид молибдена 2,5 Фторопласт-4 72,5 П р и м е р 3. Для получения предлагаемого состава смешивают фосфат свинца, полученный из отходов аккумуляторов, дисульфид молибдена с фторопластом-4 при следующем содержании компонентов, мас. Фосфат свинца 37 Дисульфид молибдена 3 Фторопласт-4 60 Получают заготовки прессованием шихты при давлении 500 кг/см² со скоростью прессования 50 мм/мин. Спекают заготовки в специальной печи для спекания фторопласта-45 при нагреве со скоростью 120-150^оС/ч до температуры 370 ± 10^оС и выдержке при этой температуре 15-20 мин на 1 мм толщины заготовки. Охлаждают заготовки с печью. Из полученных заготовок изготавливают образцы для определения износостойкости. Испытание образцов ведут на торцовой машине трения при Р 15 кг/см², V 0,3 м/с и разрывной машине РМ-05. В качестве контроля используют сталь 40Х. Результаты испытаний сведены в табл. 1. Аналогичные результаты были получены при использовании химически чистого сульфата свинца. Приведенный износ за 10 ч после приработки для предлагаемого материала составляет 0,2 ˙ 10^-6 0,3 ˙ 10^-6 г, для прототипа 4 ˙ 10^-6г. Для выявления термостабильности шихты композиционных материалов были проведены термогравиметрические исследования на дериватографе ОД-102 фирмы "МОМ" (Венгрия). Испытания проводили на таблетках, приготовленных из составов предлагаемой композиции и известной композиции с двуокисью свинца структуры рутила (платтнерит) и PbO₂, α- и β -модификаций. Результаты исследований сведены в табл. 2. Полученный материал имеет высокую износостойкость при удовлетворительных антифрикционных и механических свойствах. По сравнению с прототипом износостойкость выше в 15-20 раз.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИОННЫЙ АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий политетрафторэтилен, дисульфид молибдена и соединение свинца, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности исходной шихты и износостойкости материала, он содержит в качестве соединения свинца фосфат свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Политетрафторэтилен - 60 - 85
Фосфат свинца - 13 - 37
Дисульфид молибдена - 2 - 3

РИСУНКИ

Рисунок 1