Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)



Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)
Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты)

 


Владельцы патента RU 2597372:

Буяев Дмитрий Игоревич (RU)
Муратов Вячеслав Васильевич (RU)
Митин Валентин Геннадиевич (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к листовым слоистым полимерным износостойким композиционным материалам, и может быть использовано в опорах скольжения различного назначения. Материал содержит, мас. ч.: волокнистый наполнитель - 32-64; порошковый наполнитель 0,01-9,95; полимерное связующее - остальное до 100 мас. ч. Хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2. В качестве полимерного связующего материала может быть использована эпоксидная смола, в качестве волокнистого наполнителя используют метаарамидное волокно или смесь метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. ч., при этом метаарамидное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2. В качестве порошкового наполнителя материал содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. ч., или полифениленсульфид с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. ч., а материал имеет толщину листа от 0,4 до 120 мм. Технический результат - создание износостойкого композиционного материала со сниженным коэффициентом трения в процессе эксплуатации при одновременном сохранении стабильности коэффициента трения и сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала при трении по высокопрочной стали. Техническим результатом является сохранение срока службы различных деталей трибологического назначения за счет низкого линейного износа при повышении стойкости изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к листовым слоистым полимерным износостойким композиционным материалам и может быть использовано в опорах скольжения различного назначения.

Известен слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, содержащий по меньшей мере один конструкционный слой, выполненный из полимерного композиционного материала, содержащего в качестве полимерного связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель, при следующем соотношении компонентов полимерного износостойкого композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

при этом наружные конструкционные слои выполнены равной толщины, а внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, (см. патент РФ на изобретение №2343075, МПК В32В 27/06, 2009 г. ).

Однако известный слоистый материал при своем использовании в опорах скольжения различного назначения имеет следующие недостатки:

- недостаточно низкий коэффициент трения при использовании в качестве контр-тела высокопрочных сталей типа 40X13A,

- недостаточно высокие эксплуатационные характеристики при заданном ресурсе эксплуатации,

- недостаточную износостойкость используемых в качестве контр-тела высокопрочных сталей типа 40X13A в составе пар трения различного назначения (9×10-4 мкм/км),

- недостаточную стойкость изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации.

Задача изобретения - создание листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала.

Техническим результатом является возможность снижения коэффициента трения в процессе эксплуатации при трении по стали 40X13A при одновременном сохранении стабильности коэффициента трения и сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала при трении по высокопрочной стали 40X13A, а также при сохранении эксплуатационных характеристик износа материала контр-тела высокопрочной стали 40X13A. Кроме того, техническим результатом является сохранение срока службы различных деталей трибологического назначения за счет низкого линейного износа при повышении стойкости изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложен листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, содержащий по меньшей мере один конструкционный слой, выполненный из полимерного композиционного материала, содержащего в качестве полимерного связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель, при следующем соотношении компонентов полимерного износостойкого композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

при этом наружные конструкционные слои выполнены равной толщины, а внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, при этом в материале в качестве полимерного связующего материала может быть использована эпоксидная смола, в качестве волокнистого наполнителя дополнительно используют метаарамидное волокно или смесь метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна, при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. частей, при этом метаарамидное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, в качестве порошкового наполнителя материал содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм. при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. частей, или полифениленсульфид с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. частей, а материал имеет толщину листа от 0,4 до 120 мм. При этом в композиционном материале конструкционных слоев при использовании фенолоформальдегидной смолы в виде новолачной формы связующее дополнительно содержит в качестве отверждающего агента гексаметилентетрамин в количестве 5-18 мас. частей от содержания смолы. При этом композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве адгезива поливинилацетат или поливинилбутираль в количестве от 0,01 до 11,85 мас. частей. При этом композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве антиадгезива олеиновую кислоту, или стеарат цинка или стеарат кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. частей.

Среди существенных признаков, характеризующих листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, отличительными являются:

- использование в качестве полимерного связующего материала эпоксидной смолы,

- использование в качестве волокнистого наполнителя метаарамидного волокна или смеси метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна, при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. частей,

- использование метаарамидного волокна конструкционных слоев в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2,

- использование в качестве порошкового наполнителя материала коллоидного графита и/или дисульфида молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм. при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. частей, или полифениленсульфида с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. частей,

- выбор толщины листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала от 0,4 до 120 мм,

- в композиционном материале конструкционных слоев при использовании фенолоформальдегидной смолы в виде новолачной формы связующее дополнительно содержит в качестве отверждающего агента гексаметилентетрамина в количестве 5-18 мас. частей от содержания смолы,

- композиционный материал конструкционных слоев может дополнительно содержать в качестве адгезива поливинилацетат или поливинилбутираль в количестве от 0,01 до 11,85 мас. частей,

- композиционный материал конструкционных слоев может дополнительно содержать в качестве антиадгезива олеиновую кислоту, или стеарат цинка или стеарат кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. частей.

Экспериментальные, а затем и штатные испытания изготовленных из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения различного трибологического назначения показали их высокую эффективность. Было установлено, что достигнуто снижение коэффициента трения (0,08-0,13) в процессе эксплуатации при трении по стали 40X13A при одновременном сохранении стабильности коэффициента трения на заданном уровне и при сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала при трении по высокопрочной стали 40X13A, а также достигнуто сохранение эксплуатационных характеристик износа материала контр-тела высокопрочной стали 40Х13А. Кроме того, достигнуто сохранение срока службы различных деталей трибологического назначения за счет низкого линейного износа, достигнуто повышение на 9 - 11% стойкости изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации. При этом износ изготовленных из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения составил 1×10-9-2×10-8 мкм/км, а износ контр-тела из высокопрочной стали 40X13A составил 2×10-10-1×10-9 мкм/км.

В таблице 1 показано содержание компонентов конструкционных слоев листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала, а в таблице 2 представлены характеристики трения изготовленных из износостойкого полимерного композиционного материала деталей трения различного назначения.

Технология изготовления из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения различного трибологического назначения заданных геометрических форм и размеров не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя прессование при нагреве под давлением.

Второй вариант

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к листовым слоистым полимерным износостойким композиционным материалам и может быть использовано в опорах скольжения различного назначения.

Известен слоистый материал, содержащий чередующиеся конструкционные и демпфирующие слои, выполненные из полимерного композиционного материала, при этом конструкционный слой содержит в качестве связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы, или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель при следующем соотношении компонентов конструкционного слоя полимерного композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

а демпфирующий слой содержит в качестве связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолоформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно или стекловолокно при следующем количественном содержании компонентов демпфирующего слоя полимерного износостойкого композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

при этом количество конструкционных слоев превышает количество демпфирующих слоев на один слой, а наружные конструкционные слои листового материала выполнены равной толщины, внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, а каждый демпфирующий слой листового материала выполнен равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев, а также хлопчатобумажное волокно и стекловолокно демпфирующих слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, при этом толщина всех внутренних демпфирующих слоев составляет 0,12-0,95 от общей толщины листа, (см. патент РФ на изобретение №2343075, МПК В32В 27/06, 2009 г. ).

Однако известный слоистый материал при своем использовании в опорах скольжения различного назначения имеет следующие недостатки:

- недостаточно низкий коэффициент трения при использовании в качестве контр-тела высокопрочных сталей типа 40X13A,

- недостаточно высокие эксплуатационные характеристики при заданном ресурсе эксплуатации,

- недостаточная демпфирующая способность при вертикальных знакопеременных нагрузках,

- недостаточную износостойкость используемых в качестве контр-тела высокопрочных сталей типа 40X13A в составе пар трения различного назначения (9×10-4 мкм/км),

- недостаточную стойкость изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации.

Задача изобретения - создание листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала.

Техническим результатом является возможность снижения коэффициента трения в процессе эксплуатации при трении по стали 40X13A при одновременном сохранении стабильности коэффициента трения и сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала при трении по высокопрочной стали 40X13A, а также при сохранении эксплуатационных характеристик износа материала контр-тела высокопрочной стали 40X13A. Кроме того, техническим результатом является повышение демпфирующей способности материала при вертикальных знакопеременных нагрузках, а также сохранение срока службы различных деталей трибологического назначения за счет низкого линейного износа при повышении стойкости изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложен листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, содержащий чередующиеся конструкционные и демпфирующие слои, выполненные из полимерного композиционного материала, при этом конструкционный слой содержит в качестве связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы, или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель при следующем соотношении компонентов конструкционного слоя полимерного композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

а демпфирующий слой содержит в качестве связующего фенолоформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолоформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно или стекловолокно при следующем количественном содержании компонентов демпфирующего слоя полимерного износостойкого композиционного материала, мас. части:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64,
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. частей,

при этом количество конструкционных слоев превышает количество демпфирующих слоев на один слой, а наружные конструкционные слои листового материала выполнены равной толщины, внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, а демпфирующие слои листового материала выполнены равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев, а также хлопчатобумажное волокно и стекловолокно демпфирующих слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, при этом толщина всех внутренних демпфирующих слоев составляет 0,12-0,95 от общей толщины листа, при этом в материале в качестве полимерного связующего материала может быть использована эпоксидная смола, в качестве волокнистого наполнителя конструкционного слоя дополнительно используют метаарамидное волокно или смесь метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна, при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. частей, при этом метаарамидное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, в качестве порошкового наполнителя конструкционного слоя материал содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм. при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. частей, или полифениленсульфид с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. частей, а материал имеет толщину листа от 0,4 до 120 мм. При этом в композиционном материале конструкционных и демпфирующих слоев при использовании фенолоформальдегидной смолы в виде новолачной формы связующее дополнительно содержит в качестве отверждающего агента гексаметилентетрамин в количестве 5-18 мас. частей от содержания смолы. При этом композиционный материал конструкционных слоев может дополнительно содержать в качестве адгезива поливинилацетат или поливинилбутираль в количестве от 0,01 до 11,85 мас. частей. При этом композиционный материал конструкционных слоев может дополнительно содержать в качестве антиадгезива олеиновую кислоту, или стеарат цинка или стеарат кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. частей.

Среди существенных признаков, характеризующих листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, отличительными являются:

- использование в качестве полимерного связующего конструкционных и демпфирующих слоев эпоксидной смолы,

- использование в качестве волокнистого наполнителя конструкционного слоя метаарамидного волокна или смеси метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна, при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. частей,

- использование метаарамидного волокна конструкционных слоев в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2,

- содержание в качестве порошкового наполнителя конструкционного слоя материала коллоидного графита и/или дисульфида молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм. при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. частей, или полифениленсульфида с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. частей,

- выбор толщины листа материала от 0,4 до 120 мм.

- дополнительное содержание в композиционном материале конструкционных и демпфирующих слоев при использовании связующего фенолоформальдегидной смолы в виде новолачной формы в качестве отверждающего агента гексаметилентетрамин в количестве 5-18 мас. частей от содержания смолы,

- возможность содержания в композиционный материал конструкционных и демпфирующих слоев в качестве адгезива поливинилацетата или поливинилбутираля в количестве от 0,01 до 11,85 мас. частей,

- возможность содержания в композиционном материале конструкционных и демпфирующих слоев в качестве антиадгезива олеиновой кислоты, или стеарата цинка или стеарата кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. частей.

Экспериментальные, а затем и штатные испытания изготовленных из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения различного трибологического назначения показали их высокую эффективность. Было установлено, что достигнуто снижение коэффициента трения (0,08-0,13) в процессе эксплуатации при трении по стали 40X13A при одновременном сохранении стабильности коэффициента трения на заданном уровне и при сохранении эксплуатационных характеристик износа композиционного материала при трении по высокопрочной стали 40X13A, а также достигнуто сохранение эксплуатационных характеристик износа материала контр-тела высокопрочной стали 40X13A. Кроме того, достигнуто сохранение срока службы различных деталей трибологического назначения за счет низкого линейного износа, достигнуто повышение на 11-13% демпфирующей способности при вертикальных знакопеременных нагрузках, а также повышение на 9-11% стойкости изготовленных из него деталей при трении в агрессивных и абразивных условиях эксплуатации. При этом износ изготовленных из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения составил 1×10-9-2×10-8 мкм/км, а износ контр-тела из высокопрочной стали 40X13A составил 2×10-10-1×10-9 мкм/км.

В таблице 1 показано содержание компонентов конструкционных слоев листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала, в таблице 3 показано содержание компонентов демпфирующего слоя листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала, а в таблице 4 приведены штатные характеристики трения листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала.

Технология изготовления из предложенного листового слоистого полимерного износостойкого композиционного материала деталей трения различного трибологического назначения заданных геометрических форм и размеров не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя прессование при нагреве под давлением.

1. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, содержащий по меньшей мере один конструкционный слой, выполненный из полимерного композиционного материала, содержащего в качестве полимерного связующего фенолформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель, при следующем соотношении компонентов полимерного износостойкого композиционного материала, мас. ч.:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. ч.,

при этом наружные конструкционные слои выполнены равной толщины, а внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, отличающийся тем, что в материале в качестве полимерного связующего материала может быть использована эпоксидная смола, в качестве волокнистого наполнителя дополнительно используют метаарамидное волокно или смесь метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. ч., при этом метаарамидное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, в качестве порошкового наполнителя материал содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. ч., или полифениленсульфид с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. ч., а материал имеет толщину листа от 0,4 до 120 мм.

2. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что в композиционном материале конструкционных слоев при использовании фенолформальдегидной смолы в виде новолачной формы связующее дополнительно содержит в качестве отверждающего агента гексаметилентетрамин в количестве 5-18 мас. ч. от содержания смолы.

3. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве адгезива поливинилацетат или поливинилбутираль в количестве от 0,01 до 11,85 мас. ч.

4. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве антиадгезива олеиновую кислоту, или стеарат цинка, или стеарат кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. ч.
Второй вариант

5. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал, содержащий чередующиеся конструкционные и демпфирующие слои, выполненные из полимерного композиционного материала, при этом конструкционный слой содержит в качестве связующего фенолформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, а также порошковый наполнитель при следующем соотношении компонентов конструкционного слоя полимерного композиционного материала, мас. ч.:

указанный волокнистый
наполнитель 32-64
порошковый наполнитель 0,01-9,95
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. ч.,

а демпфирующий слой содержит в качестве связующего фенолформальдегидную смолу в виде новолачной формы или фенолформальдегидную смолу в виде резольной формы, в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно или стекловолокно при следующем количественном содержании компонентов демпфирующего слоя полимерного износостойкого композиционного материала, мас. ч.:
указанный волокнистый
наполнитель 32-64
указанное полимерное
связующее остальное до 100 мас. ч.,

при этом количество конструкционных слоев превышает количество демпфирующих слоев на один слой, а наружные конструкционные слои листового материала выполнены равной толщины, внутренние конструкционные слои выполнены равной или неравной толщины, а демпфирующие слои листового материала выполнены равной или неравной толщины, хлопчатобумажное волокно конструкционных слоев, а также хлопчатобумажное волокно и стекловолокно демпфирующих слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, при этом толщина всех внутренних демпфирующих слоев составляет 0,12-0,95 от общей толщины листа, отличающийся тем, что в материале в качестве полимерного связующего материала может быть использована эпоксидная смола, в качестве волокнистого наполнителя конструкционного слоя дополнительно используют метаарамидное волокно или смесь метаарамидного волокна и хлопчатобумажного волокна при содержании метаарамидного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном от 20 до 80 мас. ч., при этом метаарамидное волокно конструкционных слоев используют в виде нити, рубленой нити, ткани, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна или стекловолокна выбрана от 0,4 см2 до 18 см2, в качестве порошкового наполнителя конструкционного слоя материал содержит коллоидный графит и/или дисульфид молибдена с размерами частиц от 3 до 10000 нм при содержании дисульфида молибдена в его смеси с коллоидным графитом от 20 до 80 мас. ч., или полифениленсульфид с размерами частиц от 3 до 10000 нм в количестве от 0,01 до 9,95 мас. ч., а материал имеет толщину листа от 0,4 до 120 мм.

6. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 5, отличающийся тем, что в композиционном материале конструкционных и демпфирующих слоев при использовании фенолформальдегидной смолы в виде новолачной формы связующее в качестве отверждающего агента дополнительно содержит гексаметилентетрамин в количестве 5-18 мас. ч. от содержания смолы.

7. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 5, отличающийся тем, что композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве адгезива поливинилацетат или поливинилбутираль в количестве от 0,01 до 11,85 мас. ч.

8. Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал по п. 5, отличающийся тем, что композиционный материал конструкционных слоев может содержать в качестве антиадгезива олеиновую кислоту, или стеарат цинка, или стеарат кальция в количестве от 0,01 до 2,05 мас. ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям, а также к научным приборам, предназначенным для визуализации пространственного строения кристаллических веществ.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул адаптогенов в геллановой камеди, характеризующемуся тем, что навеску адаптогенов: экстрактов элеутерококка, жень-шеня, лимонника китайского, родиолы розовой или аралии добавляют в суспензию геллановой камеди в изопропаноле, в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1300 об/мин, при массовом соотношении ядро:оболочка 1:3 или 5:1, затем приливают 1,2-дихлорэтан, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул лекарственных растений, обладающих седативным действием. Указанный способ характеризуется тем, что настойку валерьяны, пустырника или пиона уклоняющегося добавляют в суспензию альгината натрия в петролейном эфире в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества, далее приливают серный эфир, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Изобретение относится к области: получение супрамолекулярных систем. Капиллярно-сталагмометрический способ получения супрамолекулярных систем, при котором беспорядочно расположенные линейные молекулы природного полимера в растворе или синтезированного полимера в расплаве капиллярный канал перестраивает и укладывает в одном направлении.

Изобретение может быть использовано при получении контрастирующих веществ в магниторезонансной диагностике, суспензий для магнитной сепарации белков и фрагментов молекул ДНК и РНК, для адресной доставки лекарственных средств.

Изобретение относится к способу гидроочистки нефтяных фракций с содержанием серы в сырье 1,18-2,08 мас.%, который может быть использован в нефтеперерабатывающей промышленности.
Группа изобретений относится к области органической химии и может быть использована для очистки почвы от масел, в том числе от нефти, мазута, топлив, углеводородов, жидкого топлива, а также для обработки и сбора нефти, масел, мазута, топлив, углеводородов и других нефтепродуктов с твердых поверхностей, например с внутренних поверхностей цистерн для хранения нефти или нефтепродуктов, оборудования, применяемого при добыче, переработке, транспортировке нефти, оборудования, применяемого для получения нефтепродуктов, бурового шлама, гравия, песка в хранилищах или с других твердых поверхностей.

Изобретение относится в области нанотехнологии, медицины и пищевой промышленности. Технической задачей изобретения является упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул и увеличение выхода по массе.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул адаптогенов в конжаковой камеди. Указанный способ характеризуется тем, что адаптоген добавляют в суспензию конжаковой камеди в бутаноле в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества, далее приливают этилацетат, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат, при этом соотношение ядро/оболочка в нанокапсулах составляет 1:3 или 5:1.

Изобретение относится к способу получения нанокапсул адаптогенов. Указанный способ характеризуется тем, что адаптоген добавляют в суспензию каррагинана в этаноле в присутствии сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества, далее приливают хлороформ, полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат, при этом соотношение ядро/оболочка в нанокапсулах составляет 1:3 или 5:1.

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, которые могут быть использованы для изготовления изделий конструкционного назначения в авиационной, автомобильной, бытовой и других областях техники.

Изобретение относится к напольным покрытиям из ламината и касается панели ламината без противодействующей бумаги. Панель содержит несущий слой, изготовленный из древесины или древесного материала.

Изобретение относится к способу изготовления ламинированной панели с высокой степенью глянца, содержащий стадии нанесения слоя композиции смол в виде слоя пропитанной смолой бумаги на подложку предпочтительно древесноволокнистой плиты средней плотности (MDF), древесноволокнистой плиты высокой плотности (HDF) или ДСП, и приложения повышенного давления в диапазоне от 15 до 50 бар при повышенной температуре от 130 до 220°С в течение времени прессования от 7 до 60 сек до, по меньшей мере, неполного отверждения смолы без обратного охлаждения, композиция смол содержит меламиноформальдегидную (MF) смолу в воде и дополнительно содержит одну или более добавок, выбранных из группы тиомочевины, 1-амино-2-тиомочевины, стабилизированного гуанидина, тио-ацетамида, или добавки в соответствии с формулой 1: где R1 и R4 означают спирт предпочтительно -СН2ОН, a R2 и R3 означают полиол, предпочтительно -СН(ОН)-СН(ОН)-.

Изобретение относится к ламинированному листу вспененной фенольной смолы и к способу его производства. Лист содержит вспененную фенольную смолу и поверхностный материал, который покрывает поверхность вспененной фенольной смолы, где вспененная фенольная смола содержит углеводород, хлорированный алифатический углеводород или их комбинацию, плотность вспененной фенольной смолы равна от 10 кг/м3 до 100 кг/м3, средний диаметр ячеек вспененной фенольной смолы составляет 5-200 мкм, содержание закрытых ячеек вспененной фенольной смолы составляет 85-99%, и абсолютная величина степени изменения размеров вспененной фенольной смолы Δεb, определяемая методом испытания, описанным в стандарте EN1604, составляет 0,49% или меньше.
Изобретение относится к производству пластических масс и касается бумажно-слоистого пластика (БСП). Бумажно-слоистый пластик включает запрессованный пакет листовых слоев крафт-бумаги, пропитанных смолой ММФП, по меньшей мере один слой барьерной бумаги - андерлей и расположенный между ним и пропитанными слоями бумаги по меньшей мере один пропитанный ксантеновым красителем Родамин С промежуточный слой прессованного древесного композиционного материала при следующем содержании компонентов в нем, масс.ч.: опилки можжевельника J.
Изобретение относится к производству пластических масс и касается бумажно-слоистого пластика (БСП). Бумажно-слоистый пластик включает запрессованный пакет листовых слоев крафт-бумаги, пропитанных смолой ММФП, по меньшей мере один, слой барьерной бумаги - андерлей и расположенный между ним и пропитанными слоями бумаги, по меньшей мере, один пропитанный ксантеновым красителем Родамин С промежуточный слой прессованного древесного композиционного материала при следующем содержании компонентов в нем, мас.ч.: опилки можжевельника J.
Изобретение относится к производству пластических масс и касается бумажно-слоистых пластиков (БСП). Бумажно-слоистый пластик включает запрессованный пакет листовых слоев крафт-бумаги, пропитанных смолой ММФП, по меньшей мере один слой барьерной бумаги - андерлей и расположенный между ним и пропитанными слоями бумаги, по меньшей мере, один пропитанный ксантеновым красителем Родамин С промежуточный слой прессованного древесного композиционного материала при следующем содержании компонентов в нем, мас.ч.: опилки можжевельника J.h.

Изобретение относится к гибридной смоле, подходящей, в частности, для импрегнирования бумажных полотнищ. .
Изобретение относится к способу получения полимерной композиции и материалам, пропитанным ей. .
Изобретение относится к растворам модифицированных аминопластов и предназначено для нанесения антистатического покрытия. .

Изобретение относится к носителям информации типа идентификационных карт на основе многослойных полимерных пленок и может быть использовано при изготовлении документов, кредитных и идентификационных карт с колористическим решением их элементов.
Наверх