Новый антифрикционный материал на основе иглопробивного войлока, состоящего из гибридных волокон птфэ и свмпэ пропитанных эпоксидным связующим
На нашем предприятии создан новый антифрикционный композитный материал на основе матрицы из иглопробивного войлока, состоящего из смеси волокон ПТФЭ и СВМПЭ пропитанных эпоксидным связующим. Это сочетание представляет собой многофункциональный композит, сочетающий уникальные свойства каждого из компонентов. Такая структура позволяет достичь:
- Низкий коэффициент трения – за счёт ПТФЭ.
- Высокая износостойкость – благодаря СВМПЭ.
- Хорошая механическая прочность и жёсткость – обеспечивается эпоксидным связующим.
- Химическая стойкость – как ПТФЭ и СВМПЭ , так и эпоксидная смола обладают высокой устойчивостью к химическим веществам.
Для равномерного распределения волокон в смеси применена оригинальная технология, позволяющая практически идеально чередовать гибридные волокна в смеси, Для улучшения адгезионного контакта с матрицей. активацию поверхности волокон осуществляли коронным разрядом. Пропитку осуществляли эпоксидным связующим холодного отверждения ЭД-20.Отверждение производили при температуре 60-80 С под давлением. Формировали два типа изделий - пластины и кольца. Свойства композита при следующем объемном сочетании компонентов – смола 20%, 40% волокно СВМПЭ и 40% волокно ПТФЭ приведены в таблице.
Механические свойства:
| Характеристика | Значение | Комментарий |
|---|---|---|
| Прочность на сжатие | 60–120 МПа | Зависит от плотности войлока и степени пропитки смолой |
| Прочность на изгиб | 50–90 МПа | Умеренная жесткость благодаря эпоксидной матрице |
| Твёрдость по Бринеллю | 70–80 HB | Зависит от давления при отверждении |
| Ударная вязкость | 5–12 кДж/м² | За счёт связанных иглопробивкой волокон — поглощение энергии |
| Модуль упругости | 1–3 ГПа | В зависимости от давления при отверждении |
| Коэффициент теплового расширения | ~60×10⁻⁶ /°C | Ниже, чем у чистых полимеров |
Трибологические свойства
| Характеристика | Значение | Комментарий |
|---|---|---|
| Коэффициент трения (сухое трение) | 0.05–0.15 | Очень низкий, благодаря ПТФЭ |
| Износ (линейный) | 1–10 мкм/час | Зависит от нагрузки и контртела; СВМПЭ снижает износ |
| Удельная износостойкость | 0.1–1.0 ×10⁻⁶ мм³/(Н·м) | Хорошая стойкость к абразивному износу за счет волокон СВМПЭ |
| Работоспособность без смазки | Отличная | Самосмазывающийся материал |
| Температурный диапазон работы | -50°C до +130°C | Ограничен рабочим температурным диапазоном волокнами СВМПЭ |
Области применения
- Подшипники скольжения
- Втулки, направляющие, шайбы
- Уплотнения и сальники
- Компоненты конвейеров пищевого оборудования
- Детали робототехники и автоматизации
- Автомобильные и авиационные узлы трения
Конкуретными материалами являются композиты:
- POM+ порошок PTFE;
-PEEK+ порошок PTFE.
Предлагаемый материал значительно дешевле и выпускается в нашей стране.