CN102492867A - 一种固体自润滑材料及其制备方法 - Google Patents
一种固体自润滑材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102492867A CN102492867A CN2011104224563A CN201110422456A CN102492867A CN 102492867 A CN102492867 A CN 102492867A CN 2011104224563 A CN2011104224563 A CN 2011104224563A CN 201110422456 A CN201110422456 A CN 201110422456A CN 102492867 A CN102492867 A CN 102492867A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- self
- lubricating
- porous
- gasar
- matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 30
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 37
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 12
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000573 anti-seizure effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000009715 pressure infiltration Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Pb] Chemical compound [Cu].[Pb] WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 description 1
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008698 shear stress Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明涉及一种固体自润滑材料及其制备技术,属于材料科学技术领域。新型自润滑材料采用Gasar技术制备的规则多孔纯铜作为预制基体,采用低剪切应力固体润滑单金属纯铅作为自润滑相。采用常压下液态金属浸渗法使得液态自润滑相材料充填预制基体孔隙,凝固后制备一种新型固体自润滑材料。这种新型固体自润滑材料即具备Gasar多孔材料质量轻,比强度高,应力集中小,导电、导热性好,能量吸收性好等特点,又具备纯铅优良的自润滑性能以及抗粘着、抗咬合性能,适应于高速、中载、多尘、辐射等恶劣工况。本发明所述内容将常压液态金属浸渗技术与Gasar技术结合起来制备了一种新型自润滑,是目前国内Gasar技术在自润滑领域的首次应用,具有创新性。同时,本发明所述制备方法具有流程短、成本低、操作简单等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自润滑材料及其制备方法,属于材料科学技术领域。
背景技术
Gasar技术又称气体固体/气体共晶定向凝固技术。此项技术由乌克兰科学家Shapovalov于1993年首次提出。其技术原理就是利用气体(如H2)在固相和液相中的溶解度差异性使得气体在凝固界面处析出,同时通过控制外部条件保证气体析出速度与凝固速度保持一定的关系使得液相与固相耦合生长并稳定向前推进,最终获得孔隙呈定向均匀分布的棒状或板状多孔材料。
Gasar技术自诞生以来,已经引起各国学术界的广泛关注。美国、英国、日本、乌克兰、波兰等国先后投入巨资加以研究。采用Gasar技术制备的多孔材料称为Gasarite亦或藕状多孔材料(Lotus-type)。Gasarite具有孔隙呈定向均匀分布,孔隙几何形状规则,孔隙内壁光滑等结构特点。其性能兼具传统多孔材料特性如质量轻,比强度、比刚度高等之外在导电、导热性以及能量吸收性方面独具自身的特点。目前国内外对于Gasar的研究已经能够达到通过控制制备工艺参数如气体压强、温度等制备各种不同长径比、孔隙率的多孔结构材料。材料种类已经涉及到铜、镁、镍、银、铸铁、碳钢、不锈钢、铜/锌、铜/锰合金等。同时,由Gasar技术衍射出的技术有热分解技术、连续区域熔炼技术和连续铸造技术等。
目前国内外对于Gasar技术的应用研究尚属于初级阶段。Shapovalov本人应用Gasar技术研究制备了具有高摩擦系数的制动器闸瓦材料。日本的Nakajima教授利用Gasarite制备了高性的过滤器和流体轴承。国内本所与清华大学的研究人员正在研究将纯铜Gasarite应用到计算机芯片的散热装置上,目前已经取得突破。
纯铅具有低剪切强度,抗粘着、咬合性能好,耐腐蚀、抗辐射能力强、成本低廉等特点,是常用的自润滑材料。纯铜减摩性能优异,铜合金减摩材料在应用最为广泛。但是,纯铅由于机械强度低,并不能单独作为自润滑材料。纯铜具有良好的摩擦磨损性能,但是却容易发生粘着现象,对摩擦副材料伤害很大。因此,工业领域常将铜和铅通过熔融冶炼的方式制备成二元或者多元合金,并通过加入微量元素和特殊外部条件如强电磁场、震动、超声波等防止铅在合金中的偏析,使得铅相呈现均匀分布。比如常见的二元铜铅和金如Cu-30%Pb是一种常用的自润滑材料,适应于重载、高速场合,但其磨损率比较大。铜铅二元合金的摩擦系数在铅的含量在小于60%前提下随着铅含量以及载荷的增加而减小。但磨损量随着铅含量和载荷增大而增大。从冶金学的角度分析,铅和铜属于不混溶合金体系,无中间相生成,铅的剪切强度很低,当合金承受载荷时,位错能够更容易地切断弥散分布的铅颗粒。由此可见,铜铅二元合金的强度相对于纯铜是一个弱化过程。
液态金属浸渗法是一种常见的金属复合材料制备方法,其原理就是通过控制外部条件如压力、温度等以及多孔预制体结构参数如孔隙平均直径等因素,使得液态金属浸渗充填多孔预制体(纤维、陶瓷),凝固后得到一种兼具预制体材料和充填材料性能的复合材料。液态金属浸渗法从压力载荷分类主要有压力浸渗(如挤压、压铸)、负压浸渗、真空浸渗、低压浸渗(如常压浸渗)。其中前三者通常需要专门的生产设备,制备工艺复杂,经济成本较高。
鉴于上述分析,本发明所述自润滑材料采用规则多孔纯铜作为基体材料,通过浸渗法向基体孔隙内充填单金属纯铅作为自润滑相。由多孔基体承担主要工作载荷,纯铅作为自润滑相起减摩润滑作用,这样就使得新型自润滑材料功能分工明确,减少铅对整个基体强度的弱化。同时,也能使得纯铜与纯铅优势互补,相得益彰。不但能够保留Gasarite多孔材料比强度高、导热、导电性、减震、吸能等特性等特性,而且能够充分发挥纯铅的自润滑性能。新型自润滑材料的制备过程减少了对于复杂、昂贵设备的依赖,具有流程短,操作简单,成本低廉等特点。
发明内容
本发明提供了一种固体自润滑材料及其制备方法,无需依靠压力浸渗、真空浸渗等复杂工艺和昂贵设备,得到一种适应于中速、中等载荷,无油,多沉,辐射等恶劣工况下的固体自润滑材料。
本发明的技术方案:采用Gasar技术制备的规则多孔纯铜作为基体材料,软质单金属纯铅作为自润滑相,常压浸渗法进行对上述二者进行浸渗复合,制备得到的基于Gasar技术的固体自润滑材料,是由Gasar技术制备的多孔纯铜基体,纯铜纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm的规则多孔基体,多孔基体试样孔洞内部填充自润滑材料(2)(纯度为99.99wt%的金属纯铅),基体材料与自润滑材料纵向交叠(3)、横向交叠(4)和切向交叠(5)。(如图1所示)
本发明所述制备方法的工艺流程为:基体材料选取→基体材料切样→基体材料表面处理→常压浸渗复合→冷却、脱模→精加工→检测→产品。浸渗过程在自制专门的装置内进行。
本发明的一种固体自润材料的制备方法,其具体制备步骤经过如下:
A、选择基于Gasar技术制备的纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm规则多孔纯铜基体材料(1),切割为所需形状多孔预制体,可预留有加工余量1~2mm;
B、先将多孔预制体在浓度为5~10wt%,温度为55~65℃的氢氧化钠溶液中清洗15~30min, 清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50~100KHz,清洗时间为5~15min,目的在于清除油脂等残留杂质,防止在浸渗过程中杂质分解产生大量分解气体阻碍浸渗充填及产生气孔等缺陷;然后采用5~10wt%的盐酸清洗5~15min去除基体表面的氧化层,清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50~100KHz,清洗时间为5~15min;一方面在于增强多孔基体与自润滑相之间的元素扩散从而增强界面结合强度,另一方面在于清除上一工序残留的碱性熔液;
C、将步骤B中得到的多孔预置基体进行干燥,干燥温度为80~100℃,时间为1~2h,然后按现有技术进行浸渗,浸渗充填物为纯度为99.99wt%的金属纯铅,浸渗时间为60~120min,浸渗温度为550~650℃,浸渗完毕后自然冷却或者出炉后先自然冷却至327℃,再采用水冷至常温,去除加工余量,最后采用砂纸对试样进行抛光,得到固体自润滑材料。
与其他技术相比,本发明具有以下优点和积极效果:
1、本发明制备的新型固体自润滑材料能够使得Gasar技术制备的多孔材料和自润滑材料优势互补,相得益彰。即能发挥自润滑效果,又能保留多孔基体材料特性,如具有良好的导热性,良好的减震、降噪性能等。
2、参照附图1,本发明制备的新型新型固体自润滑材料可以通过灵活选取多孔基体材料孔隙率、平均孔径大小、截取角度等方法来调整自润滑相的分布及用量,满足不同承载要求。
3、基体孔隙的平均直径范围在0.1~2mm,服从正态分布,与传统镶嵌式自润滑材料相比,无需钻孔、镶嵌等复杂生产工序。孔隙周围几乎不产生残余应力,减少了裂纹源的产生,提高基体材料抗疲劳能力。
4、采用具有低剪切应力和较高热膨胀系数的单金属作为固体自润滑材料,单金属如纯铅与基体材料纯铜同属于面心立方体结构不会发生所谓“冷脆”现象,因此本发明所述新型自润滑材料适应于低温、极低温等工作场合。
5、多孔基体表面的孔隙不但能储存润滑相,而且能够在自润滑相局部转移后嵌藏硬质杂质以及摩擦碎屑,可以减小或避免工作过程中硬质杂质对轴的损伤,适合多尘等恶劣环境。
6、新型自润滑材料主要依靠高温下以及多孔铜基体材料孔表面的非圆柱曲面对自润滑相产生的“机械自锁”效应以及自润滑相和基体之间金属元素扩散形成的扩散结合使得自润滑材料界面结合可靠。
7、新型材料润滑膜成膜可靠。根据图2,规则多孔铜的孔呈弥散交错分布,可以保证在纵向、横向、切向有足够的交叠,从而保证润滑膜成膜的充分性及可靠性,适用滑动、冲击、微动等多种形式的载荷形式。
8、本发明所述新型自润滑材料具有良好的机械切削性能,在接近终成型精加工的车削过程中没有出现润滑相剥落的现象。
9、本发明所述新型自润滑材料,截面孔隙残缺率接近于0,当基体试样厚度为5mm,孔隙平均为大于1.5mm时,浸渗饱和度即液态金属填充体积与基体总孔隙的比值超过90%。
10、本发明所述新型制备方法流程简单,操作方便,对机加工的适应性好,效率高,成本低等特点。
附图说明
图1为本发明自润滑材料的三维剖视图;
图2为本发明型自润滑材料自润滑相分布特征示意图;
图中:1-多孔基体材料;2-自润滑材料;3-纵向交叠;4-横向交叠;5-切向交叠;
具体实施方法
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述,但本发明的内容不限于所述范围。
实施例1:固体自润滑材料及其制备方法:
A、选择基于Gasar技术制备的纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm规则多孔纯铜基体材料,切割为所需形状多孔预制体,可预留有加工余量1mm;
B、先将多孔预制体在浓度为5wt%,温度为60℃的氢氧化钠溶液中清洗15min, 清洗在超声波槽内进行,清洗频率为100KHz,清洗时间为5min,然后采用8wt%的盐酸清洗10min去除基体表面的氧化层,清洗在超声波槽内进行,清洗频率为80KHz,清洗时间为11min;
C、将步骤B中得到的多孔预置基体进行干燥,干燥温度为80℃,时间为1.5h,然后按现有技术进行浸渗,浸渗充填物为纯度99.99wt%的金属纯铅,浸渗时间为120min,浸渗温度为550℃,浸渗完毕后自然冷却或者出炉后先自然冷却至327℃,再采用水冷至常温,去除加工余量,最后采用砂纸对试样进行抛光,得到固体自润滑材料。
制得的固体自润滑材料是纯铜纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm的规则多孔基体,多孔基体试样孔洞内部填充自润滑材料(纯度为99.99wt%的金属纯铅),基体材料与自润滑材料纵向交叠(3)、横向交叠(4)和切向交叠(5)。
实施例2:固体自润滑材料及其制备方法:
A、选择基于Gasar技术制备的纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm规则多孔纯铜基体材料,切割为所需形状多孔预制体,可预留有加工余量1.5mm;
B、先将多孔预制体在浓度为8wt%,温度为55℃的氢氧化钠溶液中清洗20min, 清洗在超声波槽内进行,清洗频率为80KHz,清洗时间为15min,然后采用5wt%的盐酸清洗15min去除基体表面的氧化层,清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50KHz,清洗时间为15min;
C、将步骤B中得到的多孔预置基体进行干燥,干燥温度为90℃,时间为1h,然后按现有技术进行浸渗,浸渗充填物为纯度99.99wt%的金属纯铅,浸渗时间为90min,浸渗温度为600℃,浸渗完毕后自然冷却或者出炉后先自然冷却至327℃,再采用水冷至常温,去除加工余量,最后采用砂纸对试样进行抛光,得到固体自润滑材料。
制得的固体自润滑材料是纯铜纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.8~1.5mm的规则多孔基体,多孔基体试样孔洞内部填充自润滑材料(纯度为99.99wt%的金属纯铅),基体材料与自润滑材料纵向交叠(3)、横向交叠(4)和切向交叠(5)。
实施例3:固体自润滑材料及其制备方法:
A、选择基于Gasar技术制备的纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm规则多孔纯铜基体材料,切割为所需形状多孔预制体,可预留有加工余量2mm;
B、先将多孔预制体在浓度为10wt%,温度为65℃的氢氧化钠溶液中清洗30min, 清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50KHz,清洗时间为14min,然后采用10wt%的盐酸清洗5min去除基体表面的氧化层,清洗在超声波槽内进行,清洗频率为100KHz,清洗时间为5min;
C、将步骤B中得到的多孔预置基体进行干燥,干燥温度为100℃,时间为2h,然后按现有技术进行浸渗,浸渗充填物为纯度99.99wt%的金属纯铅,浸渗时间为60min,浸渗温度为650℃,浸渗完毕后自然冷却或者出炉后先自然冷却至327℃,再采用水冷至常温,去除加工余量,最后采用砂纸对试样进行抛光,得到固体自润滑材料。
制得的固体自润滑材料是纯铜纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1mm的规则多孔基体,多孔基体试样孔洞内部填充自润滑材料(纯度为99.99wt%的金属纯铅),基体材料与自润滑材料纵向交叠(3)、横向交叠(4)和切向交叠(5)。
Claims (4)
1.一种固体自润滑材料,其特征在于:多孔基体孔洞内部充填自润滑材料,基体与自润滑材料纵向交叠(3)、横向交叠(4)和切向交叠(5)。
2.根据权利要求书1所述的固体自润滑材料,其特征在于:多孔基体是由Gasar技术制备的多孔纯铜基体(1),纯铜纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm的规则多孔基体。
3.根据权利要求书1所述的固体自润滑材料,其特征在于:充填的自润滑材料(2)为纯度为99、99wt%的金属纯铅。
4.一种固体自润滑材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤经过如下:
A、选择基于Gasar技术制备的纯度为99.99wt%,孔隙率为40%~60%,断面孔的总截面比为25%~40%,孔隙平均直径为0.1~1.5mm规则多孔纯铜基体材料,切割为所需形状多孔预制体,可预留有加工余量1~2mm;
B、先将多孔预制体在浓度为5~10wt%,温度为55~65℃的氢氧化钠溶液中清洗15~30min, 清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50~100KHz,清洗时间为5~15min,然后采用5~10wt%的盐酸清洗5~15min去除基体表面的氧化层,清洗在超声波槽内进行,清洗频率为50~100KHz,清洗时间为5~15min;
C、将步骤B中得到的多孔预置基体进行干燥,干燥温度为80~100℃,时间为1~2h,然后按现有技术进行浸渗,浸渗充填物为纯度99.99wt%的金属纯铅,浸渗时间为60~120min,浸渗温度为550~650℃,浸渗完毕后自然冷却或者出炉后先自然冷却至327℃,再采用水冷至常温,去除加工余量,最后采用砂纸对试样进行抛光,得到固体自润滑材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110422456.3A CN102492867B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种固体自润滑材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110422456.3A CN102492867B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种固体自润滑材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102492867A true CN102492867A (zh) | 2012-06-13 |
CN102492867B CN102492867B (zh) | 2014-11-05 |
Family
ID=46184728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110422456.3A Expired - Fee Related CN102492867B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种固体自润滑材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102492867B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104894424A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-09 | 昆明理工大学 | 一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法 |
CN113045846A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-29 | 北京理工大学 | 一种含纳米胶囊的聚合物自润滑复合材料及其制备方法 |
CN115246006A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-28 | 厦门市佳嘉达机械有限公司 | 一种用于自润滑冲头的衬套及其制备方法、自润滑冲头 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101182606A (zh) * | 2007-12-12 | 2008-05-21 | 昆明理工大学 | 一种通孔泡沫铝的制备方法 |
CN101906549A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-12-08 | 南京航空航天大学 | 基于多孔泡沫金属的嵌入式固体自润滑材料及其制备方法 |
-
2011
- 2011-12-16 CN CN201110422456.3A patent/CN102492867B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101182606A (zh) * | 2007-12-12 | 2008-05-21 | 昆明理工大学 | 一种通孔泡沫铝的制备方法 |
CN101906549A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-12-08 | 南京航空航天大学 | 基于多孔泡沫金属的嵌入式固体自润滑材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
P.A.MOLIAN 等: "Sliding wear characteristics of non-equilibrium Cu-Pb alloys", 《WEAR》 * |
V.E.BUCHANAN 等: "Frictional behavior of non-equilibrium Cu-Pb alloys", 《WEAR》 * |
金青林 等: "藕状多孔铜的连铸法制备工艺研究", 《铸造技术》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104894424A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-09 | 昆明理工大学 | 一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法 |
CN104894424B (zh) * | 2015-05-22 | 2017-02-22 | 昆明理工大学 | 一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法 |
CN113045846A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-29 | 北京理工大学 | 一种含纳米胶囊的聚合物自润滑复合材料及其制备方法 |
CN115246006A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-28 | 厦门市佳嘉达机械有限公司 | 一种用于自润滑冲头的衬套及其制备方法、自润滑冲头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102492867B (zh) | 2014-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102226459B (zh) | 一种轴承的激光微造型自润滑处理方法 | |
Jue et al. | Microstructure evolution and mechanical properties of Al-Al2O3 composites fabricated by selective laser melting | |
Conde et al. | Replication processing of highly porous materials | |
Rohatgi | Metal matrix composites | |
CN104384503B (zh) | 一种铁铜基粉末冶金减摩材料及其制备方法 | |
CN101967578B (zh) | 一种梯度孔多孔高铌钛铝合金的制备方法 | |
CN101768706B (zh) | 高体积分数金刚石颗粒增强铜基复合材料零件的制备方法 | |
CN104384501B (zh) | 一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 | |
CN102330612B (zh) | 一种颗粒增强铝硅钛合金气缸套及其制备方法 | |
CN104384504A (zh) | 一种铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 | |
RU2010105926A (ru) | Подшипник из износостойкого бессвинцового сплава и способ его изготовления | |
CN105063438A (zh) | 一种高硅铜镁系粉末冶金铝合金的制备方法 | |
CN102492867B (zh) | 一种固体自润滑材料的制备方法 | |
CN103981395A (zh) | 一种锌铝合金齿轮箱盖及其制备工艺 | |
CN102747240A (zh) | 一种碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法 | |
CN102240861A (zh) | 梯度功能结构制造方法及设备 | |
CN105903969A (zh) | 一种具有定向层状孔隙的多孔铜材及其制备方法 | |
CN102588441A (zh) | 由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承及其制造方法 | |
Rohatgi et al. | Synthesis and properties of metal matrix nanocomposites (MMnCs), syntactic foams, self lubricating and self-healing metals | |
CN113953532A (zh) | 一种异质复层结构预制体及其增-等材复合制造方法 | |
CN102925734B (zh) | 一种通孔泡沫铝的制备方法 | |
Al-Alimi et al. | Development of metal matrix composites and related forming techniques by direct recycling of light metals: A review | |
CN104593630A (zh) | 藕状多孔铝的定向凝固制备方法 | |
Chen et al. | A morphological study of the FFC chromium and titanium powders | |
CN101709441A (zh) | 一种球墨铸铁基复合材料制备工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141105 Termination date: 20211216 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |