Sammensatt metall selvblubricerende materialer er avanserte ingeniørmaterialer designet for å redusere friksjon og slitasje uten å stole på ytre flytende smøremidler som olje eller fett. Disse materialene er viktige i applikasjoner der vedlikehold er vanskelig, driftsforholdene er ekstreme (høy temperatur, vakuum eller etsende miljøer), eller hvor forurensning fra tradisjonelle smøremidler må unngås. Den selvsmørende funksjonen oppnås gjennom en nøye konstruert kombinasjon av materialer. Nedenfor er de primære komponentene og materialene som brukes i sammensatte metall-selvbloblende systemer, presentert i et strukturert punkt-for-punkt-format.
1. Metallisk matrise (basemateriale)
Den metalliske matrisen gir mekanisk styrke, bærende kapasitet, termisk ledningsevne og strukturell integritet. Vanlige matriksmaterialer inkluderer:
Bronse (Cu-SN-legeringer): Mest brukt på grunn av den utmerkede slitestyrken, god maskinbarhet og evne til å beholde faste smøremidler. Porøs bronse brukes ofte som et stillas for infiltrerende smøremidler.
Stål (karbon eller rustfritt stål): Brukes i høy styrke applikasjoner. Stålbaserte kompositter er ofte belagt eller impregnert med smøremidler.
Kobber- og kobberlegeringer: Tilbyr høy termisk og elektrisk ledningsevne, egnet for elektriske glidekontakter.
Aluminiumslegeringer: Lett og korrosjonsbestandig, brukt i luftfarts- og bilapplikasjoner der vektreduksjon er kritisk.
Jernbaserte legeringer: Kostnadseffektiv og sterk, ofte brukt i industrielle gjennomføringer og lagre.
Matrisen er typisk produsert ved hjelp av pulvermetallurgiteknikker - blanding av metallpulver, komprimerer dem under trykk og sintring ved høye temperaturer for å danne en porøs eller tett struktur.
2. Solide smøremidler (primær friksjonsreduserende midler)
Disse er innebygd i den metalliske matrisen og frigjør gradvis til overflaten under drift, og danner en lavskjærfilm som reduserer friksjonen. Viktige faste smøremidler inkluderer:
Grafitt: Et karbonbasert smøremiddel som er effektivt i oksiderende miljøer og ved forhøyede temperaturer (opptil 400 ° C i luft). Det fungerer bra under fuktige forhold der vanndamp hjelper til med å danne smørefilmer. Ofte brukt i kobber- eller jernbaserte kompositter.
Molybden -disulfid (MOS₂): Kjent for sin lamellære krystallstruktur gir MOS₂ utmerket smøring under høye belastninger og i vakuum- eller tørre miljøer. Det er stabilt opp til 350 ° C i luft og er mye brukt i luftfarts- og forsvarsapplikasjoner.
Polytetrafluoroetylen (PTFE): en syntetisk fluoropolymer med en av de laveste friksjonskoeffisientene. Den er myk og effektiv ved lave til moderate temperaturer (opptil 260 ° C). PTFE blir ofte blandet med andre smøremidler for å forbedre ytelsen.
Tungsten -disulfid (WS₂): ligner på MOS₂, men med høyere termisk stabilitet og bedre ytelse under ekstreme forhold. Mindre vanlig på grunn av høyere kostnader.
Heksagonal bornitrid (H-BN): kjent som "hvit grafitt", det gir smøring ved høye temperaturer og i inerte miljøer.
Disse smøremidlene er spredt gjennom matrisen under produksjonen og blir gradvis utsatt når overflaten bærer, noe som sikrer langvarig smøring.
3. Tilsetningsstoffer og legeringselementer
For å forbedre ytelsen blir tilleggsmaterialer innarbeidet i komposittet:
Lead (PB): Historisk brukt for sin mykhet, innebygdhet og evne til å danne en smørefilm. På grunn av miljø- og helseproblemer (ROHS-samsvar), er det imidlertid å foretrekke blyfrie alternativer.
Tinn (SN): Forbedrer korrosjonsmotstand og kompatibilitet med akselmaterialer. Ofte lagt til bronseegeringer.
Sink (Zn) og nikkel (Ni): Forbedre styrke og korrosjonsmotstand i jernbaserte kompositter.
Silisiumkarbid (SIC) eller aluminiumoksyd (Al₂o₃): Keramiske forsterkninger som øker hardheten, slitestyrken og termisk stabilitet, spesielt i applikasjoner med høy belastning.
4. Produksjonsmetoder som påvirker materialkomposisjonen
Produksjonsmetoden påvirker den endelige materialstrukturen og ytelsen:
Pulvermetallurgi: Den vanligste metoden. Metallpulver blandes med faste smøremidler og tilsetningsstoffer, presses i form og sintret. Dette skaper en jevn fordeling av smøremidler i en porøs eller tett metallstruktur.
Infiltrasjon: porøse metallforformer (f.eks. Sintret bronse) infiltreres med smeltede smøremidler eller lavt smelting-legeringer (f.eks. Bly-tin) for å fylle porer og forbedre smøring.
Plasmaspraying eller termisk sprøyting: Brukes til å avsette selvbelytende belegg på metalloverflater, og kombinerer metaller og smøremidler i lagdelte strukturer.
Tilsetningsstoffproduksjon (3D -utskrift): Emerging Technique som tillater presis kontroll over materialfordeling og komplekse geometrier.
5. Søknader og ytelsesfordeler
Sammensatt metall selvblubricerende materialer brukes i:
Lager og gjennomføringer i bilmotorer og overføringer
Skyvekomponenter i konstruksjons- og landbruksmaskiner
Luftfartsmekanismer (f.eks. Landingsutstyr, kontrollsystemer)
Industriell automatisering og robotikk
Marine og offshore utstyr utsatt for fuktighet og salt
Fordeler inkluderer:
Redusert vedlikehold og driftsstans
Drift i ekstreme temperaturer og miljøer
Motstand mot forurensning og tetningsproblemer
Lang levetid under kontinuerlige glideforhold
Komposittmetall-selvblubberende materialer er komplekse systemer som kombinerer en sterk metallisk matrise (bronse, stål, kobber, etc.), faste smøremidler (grafitt, mos₂, PTFE) og ytelsesforbedrende tilsetningsstoffer. Gjennom avansert produksjon leverer disse materialene pålitelig, vedlikeholdsfri drift i krevende applikasjoner. Når næringer beveger seg mot grønnere, mer effektive teknologier, fortsetter utviklingen av blyfrie kompositter med høy ytelse å vokse, og sikrer deres kritiske rolle i moderne maskinteknikk.
+0086-513-88690066
