一種高耐磨pvdf復(fù)合板材及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明屬于滑動(dòng)軸承材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐磨pvdf復(fù)合板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.軸瓦(bearing shell)是滑動(dòng)軸承和軸頸接觸的部分，形狀為瓦狀的半圓柱面，非常光滑，一般用青銅、減摩合金、特種工程塑料、特種陶瓷等耐磨材料制成。示例性的軸瓦如圖1所示?；瑒?dòng)軸承工作時(shí)，軸瓦與轉(zhuǎn)軸之間有一層很薄的起潤(rùn)滑作用的油膜。如果潤(rùn)滑不良，軸瓦與轉(zhuǎn)軸之間就存在直接的摩擦，摩擦?xí)a(chǎn)生很高的溫度。雖然軸瓦通常由耐高溫材料制成，但發(fā)生直接摩擦產(chǎn)生的高溫仍然足以將其燒壞。軸瓦還可能由于負(fù)荷過(guò)大、溫度過(guò)高、潤(rùn)滑油存在雜質(zhì)或黏度異常等因素造成燒瓦，導(dǎo)致滑動(dòng)軸承損壞。因此，軸瓦材料要求具有低的摩擦系數(shù)、高的耐磨性、足夠的疲勞強(qiáng)度、良好的跑合性和良好的耐腐蝕性。

3.汽車轉(zhuǎn)向器是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的重要部件。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是一種最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)向器，其基本結(jié)構(gòu)是一對(duì)相互嚙合的小齒輪和齒條，轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒條便做直線運(yùn)動(dòng)。汽車轉(zhuǎn)向器的齒條由設(shè)置在汽車轉(zhuǎn)向器支撐座上的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐襯片軸瓦支撐。汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐襯片軸瓦對(duì)材料有以下要求：1、良好的抗磨性和自潤(rùn)滑性；2、由于載荷較高，要求材料具有較高的抗承載能力；3、良好的耐震動(dòng)和耐沖擊載荷性能，需要較厚的耐磨層帶來(lái)良好的噪音消除特性，以適應(yīng)較大范圍的配合間隙；4、由于軸瓦有一個(gè)拉伸凸臺(tái)(這個(gè)凸臺(tái)是用于軸瓦和支撐座定位安裝的)，在加工這個(gè)凸臺(tái)時(shí)對(duì)材料有一定延展性要求，否則容易開(kāi)裂。

4.傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐襯片軸瓦采用銅合金材料，但是銅合金材料在潤(rùn)滑不充分時(shí)摩擦系數(shù)偏高，無(wú)自潤(rùn)滑性能，磨損嚴(yán)重，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生噪音。后來(lái)出現(xiàn)了采用具有聚四氟乙烯(ptfe)塑料層的軸瓦。雖然ptfe軸瓦具有自潤(rùn)滑性，摩擦系數(shù)降低了，但是傳統(tǒng)的ptfe塑料層較薄，一般不超過(guò)0.03mm，而且由于軸瓦承受的載荷較高，又有震動(dòng)工況，在這種工況下ptfe塑料層磨損嚴(yán)重，往復(fù)運(yùn)動(dòng)中抖動(dòng)明顯，噪音明顯。

5.因此，本領(lǐng)域需要一種新型的自潤(rùn)滑性、耐磨性和抗承載性優(yōu)異、面料層較厚、有彈性層、延展性好的復(fù)合板材，以滿足汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐襯片軸瓦材料的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)直接在金屬板(例如鋼板)上燒結(jié)金屬網(wǎng)(例如銅網(wǎng))，并將由聚偏氟乙烯(pvdf)、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑制成的改性pvdf材料通過(guò)擠出機(jī)直接擠出到銅網(wǎng)上，并進(jìn)行軋制而形成pvdf復(fù)合板材。本發(fā)明的改性pvdf材料耐磨性好，與金屬網(wǎng)結(jié)合后材料表面具有微孔結(jié)構(gòu)，適用于油脂潤(rùn)滑。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材自潤(rùn)滑性、耐磨性和抗承載性優(yōu)異、面料層較厚、有彈性層、延展性好，適用于油脂潤(rùn)滑高載低速下的往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、搖擺運(yùn)動(dòng)，例如應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向器軸瓦、座椅調(diào)角器襯套系統(tǒng)等。

7.具體而言，本發(fā)明提供一種pvdf復(fù)合板材，所述pvdf復(fù)合板材包括金屬基板、彈性

層和滑動(dòng)層，其中，所述彈性層位于所述金屬基板和所述滑動(dòng)層之間，所述彈性層包括金屬網(wǎng)和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料，所述金屬網(wǎng)通過(guò)燒結(jié)而連接到所述金屬基板上，所述滑動(dòng)層和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料由擠出到金屬網(wǎng)表面的樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)軋制而形成，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％。

8.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述金屬基板為鋼板。

9.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑優(yōu)選為0.1-0.35mm，銅網(wǎng)的目數(shù)優(yōu)選為40

±

10目。

10.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述滑動(dòng)層的厚度為0.08-0.2mm。

11.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-10wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為13-20wt％。

12.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)纖維選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm。

13.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述固體潤(rùn)滑劑選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇和二氧化硅中的一種或多種，優(yōu)選包括ptfe和石墨；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，樹(shù)脂組合物中，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％。

14.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的摩擦系數(shù)≤0.027、優(yōu)選≤0.026、更優(yōu)選≤0.025、更優(yōu)選≤0.024。

15.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的磨損量≤0.025mm、優(yōu)選≤0.020mm、更優(yōu)選≤0.018mm、更優(yōu)選≤0.015mm。

16.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、碳纖維、ptfe和石墨，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％、優(yōu)選為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％、優(yōu)選為2-10wt％，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％。

17.本發(fā)明還提供一種制備pvdf復(fù)合板材的方法，所述方法包括：將樹(shù)脂組合物擠出到加熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，然后進(jìn)行軋制，其中，所述金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板由金屬網(wǎng)和金屬基板燒結(jié)而成，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％。

18.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述金屬基板為鋼板。

19.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑優(yōu)選為0.1-0.35mm，銅網(wǎng)的目數(shù)優(yōu)選為40

±

10目。

20.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述滑動(dòng)層的厚度為0.08-0.2mm。

21.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-10wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為13-20wt％。

22.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)纖維選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm。

23.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述固體潤(rùn)滑劑選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇和二氧化硅中的一種或多種，優(yōu)選包括ptfe和石墨；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，樹(shù)脂組合物中，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％。

24.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，樹(shù)脂組合物的擠出溫度為210-230℃，優(yōu)選225

±

5℃。

25.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的加熱溫度為210-225℃，優(yōu)選220

±

5℃。

26.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的加熱方式為感應(yīng)加熱。

27.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，軋制溫度為165-180℃、優(yōu)選170

±

5℃，軋制壓力為60-100mpa、優(yōu)選80

±

10mpa。

28.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，燒結(jié)金屬網(wǎng)和金屬基板的燒結(jié)溫度為800-1000℃、優(yōu)選900

±

50℃，燒結(jié)時(shí)間為10-30分鐘、優(yōu)選15

±

5分鐘，燒結(jié)過(guò)程中使用還原性氣體和惰性氣體的混合氣、例如氫氮混合氣保護(hù)，還原性氣體和惰性氣體的體積比優(yōu)選為5：1到2：1。

29.本發(fā)明還提供采用本文任一實(shí)施方案所述的方法制備得到的pvdf復(fù)合板材。

30.本發(fā)明還提供一種復(fù)合板材的制備系統(tǒng)，所述制備系統(tǒng)包括放卷機(jī)、導(dǎo)向輥、感應(yīng)加熱爐、擠出機(jī)、軋機(jī)和收卷機(jī)，其中，所述放卷機(jī)用于對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行放卷，所述導(dǎo)向輥設(shè)置在放卷機(jī)的下游、用于控制金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的運(yùn)動(dòng)方向，所述感應(yīng)加熱爐設(shè)置在導(dǎo)向輥的下游、用于對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行加熱，所述擠出機(jī)的出料口設(shè)置在所述感應(yīng)加熱爐和所述軋機(jī)之間、用于將樹(shù)脂組合物擠出到位于所述感應(yīng)加熱爐和所述軋機(jī)之間的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，所述軋機(jī)設(shè)置在感應(yīng)加熱爐的下游、用于對(duì)負(fù)載有樹(shù)脂組合物的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行軋制，所述收卷機(jī)設(shè)置在軋機(jī)的下游、用于對(duì)復(fù)合板材進(jìn)行收卷。

31.本發(fā)明還提供一種樹(shù)脂組合物，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％。

32.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-10wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為13-20wt％。

33.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)纖維選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm。

34.在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述固體潤(rùn)滑劑選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇和二氧化硅中的一種或多種，優(yōu)選包括ptfe和石墨；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％。

35.本發(fā)明還提供本文任一實(shí)施方案所述的樹(shù)脂組合物在改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力中的應(yīng)用。

36.本發(fā)明提供由本文任一實(shí)施方案所述的pvdf復(fù)合板材制成的滑動(dòng)部件或含有由本文任一實(shí)施方案所述的pvdf復(fù)合板材制成的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)裝置；優(yōu)選地，所述滑動(dòng)部件為軸瓦、襯套、軸套、墊片或墊板，優(yōu)選為汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦；優(yōu)選地，所述滑動(dòng)裝置為滑動(dòng)軸承、車軸、制動(dòng)器、空壓機(jī)、座椅調(diào)節(jié)器、懸掛系統(tǒng)或液壓元件，優(yōu)選為汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐裝置。

附圖說(shuō)明

37.圖1展示了汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐襯片軸瓦和支撐座。

38.圖2展示了由編織網(wǎng)制得的pvdf復(fù)合板材表面微孔結(jié)構(gòu)，圖2(a)為表面外觀，圖2(b)為截面金相顯微鏡圖；表面呈連續(xù)排布方形紋路，微孔尺寸為0.69mm

×

0.6mm，微孔深度為0.008-0.013mm。

39.圖3展示了由沖孔拉伸網(wǎng)制得的pvdf復(fù)合板材表面微孔結(jié)構(gòu)，圖3(a)為表面外觀，圖3(b)為截面金相顯微鏡圖；表面呈菱形微孔分布，微孔直徑為0.53-0.56mm，微孔深度為0.01-0.02mm。

40.圖4為本發(fā)明的復(fù)合板材制備系統(tǒng)的示意圖。

41.圖5為搖擺摩擦試驗(yàn)中試驗(yàn)件和對(duì)磨件的對(duì)磨形式示意圖。

42.圖6為彎曲試驗(yàn)中試驗(yàn)裝置示意圖。

43.圖7展示了實(shí)施例1的pvdf復(fù)合板材試樣經(jīng)過(guò)彎曲試驗(yàn)后的外觀。

44.圖8展示了對(duì)比例4的pvdf復(fù)合板材試樣經(jīng)過(guò)彎曲試驗(yàn)后的外觀。

45.圖9展示了臺(tái)架試驗(yàn)中轉(zhuǎn)向器支撐軸瓦摩擦試驗(yàn)機(jī)。

46.圖10展示了臺(tái)架試驗(yàn)中測(cè)試用軸瓦的形狀和尺寸。

47.圖11展示了實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-4的pvdf復(fù)合板材制成的軸瓦經(jīng)過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)后的外觀。

具體實(shí)施方式

48.為使本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解本發(fā)明的特點(diǎn)及效果，以下謹(jǐn)就說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中提及的術(shù)語(yǔ)及用語(yǔ)進(jìn)行一般性的說(shuō)明及定義。除非另有指明，否則文中使用的所有技術(shù)及科學(xué)上的字詞，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于本發(fā)明所了解的通常意義，當(dāng)有沖突情形時(shí)，應(yīng)以本說(shuō)明書(shū)的定義為準(zhǔn)。本文描述和公開(kāi)的理論或機(jī)制，無(wú)論是對(duì)或錯(cuò)，均不應(yīng)以任何方式限制本發(fā)明的范圍，即本發(fā)明內(nèi)容可以在不為任何特定的理論或機(jī)制所限制的情況下實(shí)施。本文中，所有以數(shù)值范圍或百分比范圍形式界定的特征如數(shù)量、含量與濃度僅是為了簡(jiǎn)潔及方便。據(jù)此，數(shù)值范圍或百分比范圍的描述應(yīng)視為已涵蓋且具體公開(kāi)所有可能的次級(jí)范圍及范圍內(nèi)的個(gè)別數(shù)值(包括整數(shù)與分?jǐn)?shù))。本文中，若無(wú)特別說(shuō)明，比例是指質(zhì)量比，百分比是指質(zhì)量百分比，份是指質(zhì)量份。

49.本文中，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)各個(gè)實(shí)施方案或?qū)嵤├械母鱾€(gè)技術(shù)特征的所有可能的組合都進(jìn)行描述。因此，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，各個(gè)實(shí)施方案或?qū)嵤├械母鱾€(gè)技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，所有可能的組合都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范

圍。

50.為了提供一種自潤(rùn)滑性、耐磨性和抗承載性優(yōu)異、面料層較厚、有彈性層、延展性好的復(fù)合板材，本發(fā)明對(duì)金屬基板與金屬網(wǎng)進(jìn)行燒結(jié)形成冶金結(jié)合，通過(guò)采用淋膜工藝(將改性pvdf材料通過(guò)擠出機(jī)直接擠出到預(yù)熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板上再進(jìn)行軋制)，優(yōu)選地結(jié)合優(yōu)化滑動(dòng)層材料配方，得到一種新型pvdf復(fù)合板材。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材自潤(rùn)滑性、耐磨性和抗承載性優(yōu)異、面料層較厚、有彈性層、跑合性好、延展性好，適用于油脂潤(rùn)滑高載低速下的往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、搖擺運(yùn)動(dòng)，特別適合用于制造汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材的制造方法可實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，綠色環(huán)保。

51.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材包括金屬基板、金屬網(wǎng)層和滑動(dòng)層，或由金屬基板、金屬網(wǎng)層和滑動(dòng)層組成。其中，金屬網(wǎng)層位于金屬基板和滑動(dòng)層之間。金屬網(wǎng)層包括金屬網(wǎng)和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料，或由金屬網(wǎng)和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料組成。金屬網(wǎng)通過(guò)燒結(jié)而連接到金屬基板上?；瑒?dòng)層包括滑動(dòng)層材料，或由滑動(dòng)層材料組成。本文中，滑動(dòng)層也稱作塑料層、樹(shù)脂層。

52.適用于本發(fā)明的金屬基板包括但不限于鋼板、鋁板、不銹鋼板等。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明使用的金屬基板為鋼板。鋼板優(yōu)選為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板或鋼帶，牌號(hào)例如可以是spcc、sae1010。鋼板優(yōu)選為鈍化的鋼板。金屬基板的厚度可以為0.5-2.5mm。

53.適用于本發(fā)明的金屬網(wǎng)的型式不受特別限制，例如可以是編織網(wǎng)、沖孔網(wǎng)、拉伸網(wǎng)。適用于本發(fā)明的金屬網(wǎng)優(yōu)選為銅網(wǎng)。本文中，銅網(wǎng)具有廣義的含義，包括銅合金網(wǎng)。適用于本發(fā)明的金屬網(wǎng)優(yōu)選為銅合金網(wǎng)，例如由qsn6.5-0.1或qsn8-0.3銅合金制成的銅網(wǎng)。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明使用qsn6.5-0.1或qsn8-0.3材質(zhì)的沖孔拉伸銅網(wǎng)或編織銅網(wǎng)。銅網(wǎng)的絲徑優(yōu)選為0.1-0.35mm，例如0.1-0.3mm、0.15

±

0.05mm、0.25

±

0.05mm、0.3

±

0.05mm。銅網(wǎng)的目數(shù)可以為40

±

10目、40

±

5目。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明使用絲徑為0.1-0.35mm、例如0.1-0.3mm、0.15

±

0.05mm、0.25

±

0.05mm，目數(shù)為40

±

5目的編織銅網(wǎng)。金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔形狀不受特別限制，例如可以是菱形孔、方形孔、圓形、半圓形等。菱形孔對(duì)角線長(zhǎng)度尺寸可以分別為950

±

50mm和650

±

50mm。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明使用絲徑為0.1-0.35mm、例如0.3

±

0.05mm，菱形孔對(duì)角線長(zhǎng)度尺寸分別為950

±

50mm和650

±

50mm的沖孔拉伸銅網(wǎng)。金屬網(wǎng)層中，滑動(dòng)層材料的含量(體積百分比)優(yōu)選為40％-70％。金屬網(wǎng)層的厚度可以為0.2-0.5mm。本發(fā)明中，金屬網(wǎng)層具有一定的彈性，能夠提升金屬加強(qiáng)復(fù)合板材的耐沖擊性，因此金屬網(wǎng)層也稱彈性層。

54.本發(fā)明中，金屬網(wǎng)層中的金屬網(wǎng)通過(guò)燒結(jié)連接到金屬基板上，得到金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板?？蓪?duì)金屬網(wǎng)(例如銅網(wǎng))和金屬基板(例如鋼板)進(jìn)行層疊，例如將金屬網(wǎng)(例如銅網(wǎng))鋪在金屬基板(例如鋼板)上，然后燒結(jié)成整體，得到金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板(例如銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板)。燒結(jié)可以在燒結(jié)爐中進(jìn)行。燒結(jié)溫度可以為800-1000℃，例如900

±

50℃、900

±

20℃。燒結(jié)時(shí)間可以為10-30分鐘，例如15

±

5分鐘、15

±

2分鐘。燒結(jié)過(guò)程中優(yōu)選用惰性氣體和還原性氣體的混合氣體(例如氮?dú)浠旌蠚怏w)保護(hù)。惰性氣體和還原性氣體的混合氣體中，還原性氣體(例如氫氣)和惰性氣體(例如氮?dú)?的體積比優(yōu)選為5：1到2：1，例如3：1左右。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明將金屬網(wǎng)(例如銅網(wǎng))鋪在金屬基板(例如鋼板，優(yōu)選為經(jīng)過(guò)鈍化的鋼板)上，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，燒結(jié)時(shí)用氫氮混合氣氛保護(hù)，以免氧化，燒結(jié)溫度為900

±

20℃，燒結(jié)時(shí)間為15

±

5分鐘。燒結(jié)后，金屬網(wǎng)和金屬基板之間形成冶金結(jié)合。

55.可以理解的是，本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材中，滑動(dòng)層中的滑動(dòng)層材料和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料材質(zhì)相同，且一體成型。因此，文本中，若無(wú)特別說(shuō)明，對(duì)于“滑動(dòng)層材料”的描述同時(shí)適用于滑動(dòng)層中的滑動(dòng)層材料和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料。

56.本發(fā)明中，滑動(dòng)層材料包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，或由pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑組成。本文中，滑動(dòng)層材料也稱作改性pvdf材料。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明中，對(duì)于含有兩種或兩種以上組分的組合物而言，組合物中所有組分的重量百分比之和應(yīng)等于100wt％。

57.適用于本發(fā)明的pvdf可以是三愛(ài)富公司的fr906型pvdf。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，pvdf的含量可以為65wt％、70wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％、82wt％、85wt％或這些含量中任意兩個(gè)組成的范圍內(nèi)。

58.適用于本發(fā)明的增強(qiáng)纖維可以是選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須、硫酸鈣晶須等中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維。碳纖維的單絲直徑可以為5-10μm、例如7

±

1μm，長(zhǎng)度可以為70-150μm、例如80

±

10μm。碳纖維例如可以是德國(guó)西格里公司的cm80-3.0/200-un。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，增強(qiáng)纖維的含量可以為2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、10wt％、15wt％或在這些含量中任意兩個(gè)組成的范圍內(nèi)。增強(qiáng)纖維的添加有助于提高滑動(dòng)層材料的承載和耐磨性能。

59.適用于本發(fā)明的固體潤(rùn)滑劑可以是常用于制備滑動(dòng)材料的固體潤(rùn)滑劑，包括但不限于選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇、二氧化硅等中的一種或多種。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，固體潤(rùn)滑劑的含量可以為5wt％、10wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％或在這些含量中任意兩個(gè)組成的范圍內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，固體潤(rùn)滑劑包括ptfe和石墨，或由ptfe和石墨組成?？梢岳斫獾氖牵腆w潤(rùn)滑劑通常為粉末狀，例如作為固體潤(rùn)滑劑的ptfe和石墨為ptfe粉和石墨粉。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，ptfe的含量可以為6wt％、7wt％、8wt％、10wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％或在這些含量中任意兩個(gè)組成的范圍內(nèi)。本發(fā)明的滑動(dòng)層材料中，石墨的含量可以為1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％或在這些含量中任意兩個(gè)組成的范圍內(nèi)。

60.本發(fā)明通過(guò)對(duì)滑動(dòng)層材料的組分及其配比進(jìn)行優(yōu)選和調(diào)配，使得改性pvdf材料具有優(yōu)秀的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，滑動(dòng)層材料包括：75-82wt％、例如77-80wt％、79

±

1wt％的pvdf，2-10wt％、例如2-8wt％、3

±

1wt％的增強(qiáng)纖維，和13-20wt％、例如15-20wt％、18

±

2wt％的固體潤(rùn)滑劑，或由上述成分組成。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，滑動(dòng)層材料包括：75-82wt％、例如77-80wt％、79

±

1wt％的pvdf，2-10wt％、例如2-8wt％、3

±

1wt％的碳纖維，6-18wt％、例如8-16wt％、15

±

1％的ptfe，和1-10wt％、例如2-8wt％、3

±

1％的石墨，或由上述成分組成。

61.本發(fā)明中，滑動(dòng)層材料由與滑動(dòng)層材料成分相同的樹(shù)脂組合物制備得到。因此本發(fā)明中，制備滑動(dòng)層材料的樹(shù)脂組合物中的pvdf、增強(qiáng)纖維、固體潤(rùn)滑劑及其含量可以是前文任一實(shí)施方案所述的滑動(dòng)層材料中的pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑及其含量，在此不一一贅述。本發(fā)明的樹(shù)脂組合物能夠改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力。因此，本發(fā)明包括本文任一實(shí)施方案所述的樹(shù)脂組合

物在改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力中的應(yīng)用。本文中，pvdf復(fù)合板材是指包括金屬基板和樹(shù)脂組合物、且樹(shù)脂組合物包括pvdf的復(fù)合材料。pvdf復(fù)合板材所含的樹(shù)脂組合物中pvdf的含量?jī)?yōu)選為樹(shù)脂組合物總重的30wt％以上，例如40wt％以上、50wt％以上、60wt％以上、65wt％以上。pvdf復(fù)合板材可以包括金屬基板、彈性層和滑動(dòng)層。滑動(dòng)層由樹(shù)脂組合物組成。滑動(dòng)層中的樹(shù)脂組合物包括pvdf。彈性層位于金屬基板和滑動(dòng)層之間。彈性層可以包括金屬網(wǎng)或填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的樹(shù)脂組合物，或者包括金屬粉和樹(shù)脂組合物。彈性層中的樹(shù)脂組合物優(yōu)選包括pvdf，更優(yōu)選與滑動(dòng)層的材質(zhì)相同。滑動(dòng)層可以與彈性層中的樹(shù)脂組合物一體成型，或分開(kāi)成型。適用于本發(fā)明所述應(yīng)用的pvdf復(fù)合板材中的樹(shù)脂組合物、金屬基板、彈性層和滑動(dòng)層可以如本文任一實(shí)施方案所述。在一些實(shí)施方案中，所述應(yīng)用包括將本文任一實(shí)施方案所述的樹(shù)脂組合物作為pvdf復(fù)合板材所含的樹(shù)脂組合物。

62.制備pvdf滑動(dòng)層材料的傳統(tǒng)方法是將混合均勻的樹(shù)脂組合物(混合料)投入到擠出機(jī)中先擠出造粒，得到滑動(dòng)層材料粒料，再將粒料通過(guò)手工方式鋪到金屬粉金屬基板復(fù)合板或金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板(例如銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板)上，加熱使粒料熔化后軋制得到復(fù)合板材。但是這種方法由于共混pvdf的流動(dòng)性差，鋪展性差，表面會(huì)形成花紋狀，而且這種方法只適合于手工板制作，效率低。

63.本發(fā)明通過(guò)將樹(shù)脂組合物的各成分混合均勻后投入擠出機(jī)中，直接擠出到加熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，然后對(duì)負(fù)載了樹(shù)脂組合物的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行軋制，形成滑動(dòng)層和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料，從而得到pvdf復(fù)合板材。本發(fā)明中，擠出溫度可以為210-230℃、例如225

±

5℃。金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的加熱溫度可以為210-225℃、例如220

±

5℃。加熱金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的方式可以是感應(yīng)加熱。軋制溫度可以為165-180℃、例如170

±

5℃。軋制壓力可以為60-100mpa、例如80

±

10mpa。可以理解的是，擠出到金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板上的樹(shù)脂組合物的量應(yīng)使軋制后在金屬網(wǎng)未與金屬基板連接的一面形成一層滑動(dòng)層，且金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔中填滿滑動(dòng)層材料。采用本發(fā)明的方法制備得到的pvdf復(fù)合板材的滑動(dòng)層較厚，厚度可以達(dá)到0.08-0.2mm、例如0.08-0.15mm、0.1

±

0.02mm；滑動(dòng)層致密性優(yōu)秀，具有很好的抗承載性；滑動(dòng)層與金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的結(jié)合力強(qiáng)，使得pvdf復(fù)合板材具有很好的延展性，不容易發(fā)生脫層開(kāi)裂。本發(fā)明采用淋膜工藝制備滑動(dòng)層和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料，改善了pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力。

64.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材表面具有微孔結(jié)構(gòu)。本文中，微孔結(jié)構(gòu)(又稱表面織構(gòu))是指表面微造型，即位于材料表面的具有一定形狀和分布的凹坑或微小溝槽的點(diǎn)陣。pvdf復(fù)合板材示例性的表面外觀如圖2(a)和圖3(a)所示，示例性的微孔結(jié)構(gòu)如圖2(b)和圖3(b)所示。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材表面的微孔結(jié)構(gòu)起到改善材料的潤(rùn)滑和摩擦性能、延長(zhǎng)材料使用壽命的效果，微孔結(jié)構(gòu)還可作為儲(chǔ)油槽，為邊界潤(rùn)滑或復(fù)合潤(rùn)滑的表面提供潤(rùn)滑，在相互平行的表面產(chǎn)生壓動(dòng)潤(rùn)滑，減小摩擦因數(shù)。

65.在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材通過(guò)包含以下步驟的方法制備得到：

66.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為800-1000℃，例如900

±

50℃、900

±

20℃，燒結(jié)時(shí)間為10-30分鐘，例如15

±

5分鐘、15

±

2分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為5：1到2：1、例如3：1左右的還原性氣體和惰性

氣體的混合氣(例如氫氮混合氣氛)保護(hù)；

67.(2)將樹(shù)脂組合物的各成分混合均勻，得到混合料，將混合料投入擠出機(jī)中擠出到加熱的銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，進(jìn)行軋制，得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為210-230℃、例如225

±

5℃，銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板的加熱溫度為210-225℃、例如220

±

5℃，加熱金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的方式優(yōu)選感應(yīng)加熱，軋制溫度為165-180℃、例如170

±

5℃，軋制壓力為60-100mpa、例如80

±

10mpa。

68.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材中的滑動(dòng)層材料經(jīng)擠出機(jī)直接吐出、經(jīng)過(guò)軋制而成型，材料致密，適合流水線生產(chǎn)。

69.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材具有優(yōu)異的自潤(rùn)滑性和耐磨性。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的摩擦系數(shù)≤0.027，例如≤0.026、≤0.025、≤0.024、≤0.023、≤0.022、≤0.021。本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的磨損量≤0.025mm，例如優(yōu)選≤0.022mm、≤0.020mm、≤0.019mm、≤0.018mm、≤0.017mm、≤0.016mm、≤0.015mm、≤0.014mm、≤0.013mm、≤0.012mm、≤0.011mm、≤0.010mm、≤0.009mm。

70.本發(fā)明還提供一種復(fù)合板材的制備系統(tǒng)，可用于制備本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材，或其他具有金屬基板、彈性層(金屬網(wǎng)層)和滑動(dòng)層(樹(shù)脂層)的復(fù)合板材。本發(fā)明的復(fù)合板材的制備系統(tǒng)可用于將樹(shù)脂組合物擠出到加熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，然后進(jìn)行軋制，得到復(fù)合板材。本發(fā)明的復(fù)合板材的制備系統(tǒng)包括牽引裝置、加熱裝置、擠出機(jī)和軋機(jī)，其中，牽引裝置用于牽引金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板先后通過(guò)加熱裝置和軋機(jī)，加熱裝置用于對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行加熱，擠出機(jī)用于將樹(shù)脂組合物擠出到位于加熱裝置和軋機(jī)之間的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，擠出機(jī)包括下料口和出料口，擠出機(jī)的出料口設(shè)置在加熱裝置和軋機(jī)之間，軋機(jī)用于對(duì)負(fù)載有樹(shù)脂組合物的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行軋制。

71.適用于本發(fā)明的加熱裝置優(yōu)選為感應(yīng)加熱爐，可對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行感應(yīng)加熱。加熱裝置包括入口和出口。牽引裝置通常設(shè)置在本發(fā)明的制備系統(tǒng)的端部，例如設(shè)置在制備系統(tǒng)的頭部(即最前端)和/或尾部(即末端)。本發(fā)明的制備系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)牽引裝置。適用于本發(fā)明的擠出機(jī)可以是各種能夠?qū)?shù)脂組合物的原料進(jìn)行混合、塑化和擠出的擠出機(jī)，例如螺桿擠出機(jī)。擠出機(jī)具有下料口(也稱進(jìn)料口、加料口)和出料口。本發(fā)明中，擠出機(jī)的出料口設(shè)置在加熱裝置和軋機(jī)之間，使擠出機(jī)將樹(shù)脂組合物直接擠出到位于加熱裝置和軋機(jī)之間的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面。擠出機(jī)的出料口優(yōu)選靠近軋機(jī)、特別是軋機(jī)的輥筒入口處，以使得擠出到金屬?gòu)?fù)合板上的樹(shù)脂組合物在接受軋制時(shí)保持較好的塑性。軋機(jī)又稱為壓延機(jī)、輥壓機(jī)。適用于本發(fā)明的軋機(jī)可以是各種能夠?qū)崿F(xiàn)板材軋制的軋機(jī)。軋機(jī)通常包括輥筒、機(jī)架、輥距調(diào)節(jié)裝置、輥溫調(diào)節(jié)裝置、傳動(dòng)裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。軋機(jī)包括入口和出口。本發(fā)明中，軋機(jī)的入口與加熱裝置的出口對(duì)齊，使得從加熱裝置出來(lái)的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板能夠順利進(jìn)入軋機(jī)。

72.牽引裝置通常包括驅(qū)動(dòng)裝置和/或?qū)蜓b置，分別用于驅(qū)動(dòng)金屬基板復(fù)合板的運(yùn)動(dòng)和控制金屬基板復(fù)合板的運(yùn)動(dòng)方向。驅(qū)動(dòng)裝置可以包括放卷機(jī)和收卷機(jī)，分別用于金屬

基板復(fù)合板的放卷和復(fù)合板材的收卷，分別設(shè)置于加熱裝置的上游(例如制備系統(tǒng)的頭部)和軋機(jī)的下游(例如制備系統(tǒng)的尾部)。本文中，上、下游相對(duì)于板材的運(yùn)動(dòng)方向而言。導(dǎo)向裝置可以包括一對(duì)或多對(duì)導(dǎo)向輥。使用導(dǎo)向輥?zhàn)鳛閷?dǎo)向裝置時(shí)，通常在加熱裝置的上游、例如加熱裝置和驅(qū)動(dòng)裝置(例如放卷機(jī))之間設(shè)置至少一對(duì)導(dǎo)向輥，以控制板材進(jìn)入加熱裝置時(shí)的方位。導(dǎo)向輥可以設(shè)置在支撐裝置上，例如可以設(shè)置在起固定作用的框架結(jié)構(gòu)或框體結(jié)構(gòu)上。適用于本發(fā)明的感應(yīng)加熱爐、放卷機(jī)、收卷機(jī)和導(dǎo)向輥可以是本領(lǐng)域常規(guī)的。

73.本發(fā)明的制備系統(tǒng)還可以包括傳送裝置和/或支撐裝置。傳送裝置用于支持金屬?gòu)?fù)合板和軋制后形成的復(fù)合板材。傳送裝置可以連通加熱裝置上游的牽引裝置、加熱裝置、軋機(jī)和/或軋機(jī)下游的牽引裝置。支撐裝置用于支撐、連接和/或固定其他裝置。牽引裝置、加熱裝置、擠出機(jī)、軋機(jī)和/或傳送裝置可以由支撐裝置相互連接。傳送裝置和支撐裝置的設(shè)置方式可以是常規(guī)的。例如，傳送裝置可以是傳送帶，傳送帶可以穿過(guò)所述加熱裝置和軋機(jī)。支撐裝置可以是機(jī)架、機(jī)座等，例如支撐裝置可以是連接牽引裝置(例如收卷機(jī)、導(dǎo)向輥和放卷機(jī))、加熱裝置和軋機(jī)的底座。

74.圖4展示了本發(fā)明的制備系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。該制備系統(tǒng)包括放卷機(jī)、導(dǎo)向輥、感應(yīng)加熱率、擠出機(jī)、軋機(jī)和收卷機(jī)。放卷機(jī)和收卷機(jī)分別位于制備系統(tǒng)的頭部和尾部，用于牽引鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板材先后通過(guò)感應(yīng)加熱爐和軋機(jī)。感應(yīng)加熱爐和放卷機(jī)之間設(shè)置一對(duì)導(dǎo)向輥，用于控制鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板材進(jìn)入感應(yīng)加熱爐時(shí)的方向。導(dǎo)向輥設(shè)置在起固定作用的框架結(jié)構(gòu)上。感應(yīng)加熱爐用于對(duì)鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板材進(jìn)行加熱。擠出機(jī)用于將樹(shù)脂組合物擠出到位于感應(yīng)加熱爐和軋機(jī)之間的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板材的金屬網(wǎng)表面。擠出機(jī)包括下料口和出料口，擠出機(jī)的出料口設(shè)置在感應(yīng)加熱爐和軋機(jī)之間、并靠近軋機(jī)的滾筒。軋機(jī)用于對(duì)負(fù)載有樹(shù)脂組合物的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板材進(jìn)行軋制。該制備系統(tǒng)還可以包括連通放卷機(jī)、導(dǎo)向輥、感應(yīng)加熱爐、軋機(jī)和/或收卷機(jī)的傳送裝置。該制備系統(tǒng)還包括連接放卷機(jī)、導(dǎo)向輥、感應(yīng)加熱爐、軋機(jī)和收卷機(jī)的底座。

75.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材可應(yīng)用于卡車或商用車的車軸、制動(dòng)器、空壓機(jī)、座椅調(diào)角器、懸掛系統(tǒng)等，液壓元件如柱塞泵、液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)等，以及農(nóng)用機(jī)械、森林機(jī)械、物流設(shè)備等一般工業(yè)用滑動(dòng)軸承，特別是汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦。

76.本發(fā)明還提供由本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材制成的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦。本發(fā)明的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦具有本領(lǐng)域常規(guī)的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦的外形。如圖1所示，汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦通常為彎曲成弧形的薄片，薄片的中部具有一朝弧形外側(cè)凸出的凸臺(tái)。

77.本發(fā)明還提供一種汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐裝置，包括本發(fā)明的汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦和支撐座。如圖1所示，所述支撐座具有一端為凹弧面的圓柱體形，凹弧面的中部設(shè)有與軸瓦的凸臺(tái)相配合的軸瓦安裝孔、用于安裝軸瓦，軸瓦的形狀與支撐座的凹弧面的性質(zhì)相匹配。

78.本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材具有以下優(yōu)點(diǎn)：

79.1、本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材耐磨性好；2、本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材表面硬度高于傳統(tǒng)濕氟法做的ptfe復(fù)合材料，傳統(tǒng)濕氟法做的ptfe復(fù)合材料由于加了水性溶劑，材料松散；本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材具有更高的抗承載性；3、本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材的滑動(dòng)層可以做到0.1mm以上甚至更高，不會(huì)起泡，能適應(yīng)較大范圍的配合間隙；4、本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材的

金屬網(wǎng)層(例如銅網(wǎng)層)具有彈性層作用，具有降低噪音、防抖動(dòng)的效果；5、本發(fā)明的pvdf復(fù)合板材，改性pvdf材料與銅網(wǎng)結(jié)合后表面具有微孔結(jié)構(gòu)，易于儲(chǔ)存油脂，適用于油脂潤(rùn)滑；6、本發(fā)明優(yōu)選將配方改進(jìn)的樹(shù)脂組合物用于制造滑動(dòng)層材料，同時(shí)采用淋膜工藝(即將滑動(dòng)層材料通過(guò)擠出機(jī)直接擠出到預(yù)熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板上再進(jìn)行軋制)制備pvdf復(fù)合板材，改進(jìn)的配方和改進(jìn)的工藝之間具有協(xié)同效果，能夠使得材料的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、抗承載性、跑合性、防噪音和防抖動(dòng)特性進(jìn)一步得到明顯提升。

80.以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明的范圍并不被下列實(shí)施例的內(nèi)容所限定。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上所做的任何省略、替換或修改都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

81.下列實(shí)施例和對(duì)比例中使用本領(lǐng)域常規(guī)的儀器設(shè)備。下列實(shí)施例和對(duì)比例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。下列實(shí)施例和對(duì)比例中使用的各種原料，除非另作說(shuō)明，都使用常規(guī)市售產(chǎn)品。在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)以及下述實(shí)施例和對(duì)比例中，如沒(méi)有特別說(shuō)明，“％”表示重量百分比，“份”表示重量份，比例表示重量比。

82.實(shí)施例和對(duì)比例中用到的原料說(shuō)明如下：(1)pvdf：三愛(ài)富公司的fr906；(2)碳纖維：德國(guó)西格里公司的cm80-3.0/200-un(單絲直徑7μm，長(zhǎng)度80μm)；(3)固體潤(rùn)滑劑：市售石墨粉、ptfe細(xì)粉、mos2粉；(4)銅網(wǎng)：qsn6.5-0.1銅合金網(wǎng)；(5)鋼板：spcc冷軋鋼板；(6)銅粉：qfqsn8-3氣霧化球形銅粉；(7)聚苯酯：中昊晨光ekonol；(8)ptfe懸浮粉：山東東岳df-102懸浮粉；(9)ptfe分散液：中昊晨光sfn-1。

83.實(shí)施例1

84.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：79wt％pvdf、3wt％碳纖維、15wt％ptfe細(xì)粉、3wt％石墨粉。

85.本實(shí)施例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

86.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

87.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

88.實(shí)施例2

89.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：80wt％pvdf、5wt％碳纖維、10wt％ptfe細(xì)粉、5wt％石墨粉。

90.本實(shí)施例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

91.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

92.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為

225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

93.實(shí)施例3

94.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：77wt％pvdf、7wt％碳纖維、8wt％ptfe細(xì)粉、8wt％石墨粉。

95.本實(shí)施例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

96.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

97.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

98.實(shí)施例4

99.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：79wt％pvdf、3wt％碳纖維、15wt％ptfe細(xì)粉、3wt％石墨粉。

100.本實(shí)施例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

101.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.15mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

102.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

103.實(shí)施例5

104.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：79wt％pvdf、3wt％碳纖維、15wt％ptfe細(xì)粉、3wt％石墨粉。

105.本實(shí)施例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

106.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用沖孔拉伸銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.3mm，銅網(wǎng)菱形孔對(duì)角線長(zhǎng)度尺寸分別為950mm和650mm，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

107.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

108.對(duì)比例1：采用銅粉鋼板復(fù)合板和傳統(tǒng)手工鋪設(shè)方法制備pvdf復(fù)合板材

109.本對(duì)比例的樹(shù)脂組合物的配方為：85wt％pvdf、10wt％碳纖維、5wt％石墨粉。

110.本對(duì)比例采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

111.(1)將銅粉鋪在鈍化的鋼板上，銅粉鋪設(shè)厚度為0.35mm，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為850℃，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)，燒結(jié)后軋制，軋制到銅粉層厚度為0.25mm，制得銅粉鋼板復(fù)合板；

112.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中擠出造粒，將粒料通過(guò)手工方式鋪設(shè)到銅粉鋼板復(fù)合板的銅粉層表面，其中擠出造粒溫度為225℃，

113.(3)對(duì)負(fù)載有粒料的銅粉鋼板復(fù)合板進(jìn)行加熱，加熱到260℃以上，使粒料熔化，再進(jìn)行軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中軋機(jī)是常溫、不加熱，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

114.對(duì)比例2：采用傳統(tǒng)濕氟工藝制備ptfe復(fù)合板材

115.本對(duì)比例的樹(shù)脂組合物的配方為：70wt％ptfe懸浮粉、20wt％聚苯酯、10wt％mos2粉。ptfe分散液為：中昊晨光sfn-1。

116.本對(duì)比例采用以下工藝制備ptfe復(fù)合板材：

117.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比為3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

118.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分均勻，得到混合料；將混合料與ptfe分散液(質(zhì)量比4：1)混合成漿料，將漿料鋪設(shè)在銅網(wǎng)層上，進(jìn)行冷輥軋，輥軋后銅網(wǎng)層上漿料的厚度為約0.8mm，輥軋后進(jìn)行烘干，烘干溫度310℃，時(shí)間20min；將烘干后的板材放入氮?dú)鉅t中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度395℃，時(shí)間90min，燒結(jié)過(guò)程中用體積比3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)，燒結(jié)后的板材再進(jìn)行精軋、校平，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.03mm。

119.對(duì)比例3：采用銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板和傳統(tǒng)手工鋪設(shè)方法制備pvdf復(fù)合板材

120.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：79wt％pvdf、3wt％碳纖維、15wt％ptfe細(xì)粉、3wt％石墨。

121.采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

122.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

123.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中擠出造粒，將粒料通過(guò)手工方式鋪設(shè)到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板的銅網(wǎng)層表面，其中擠出造粒溫度為225℃；

124.(3)對(duì)負(fù)載有粒料的銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板進(jìn)行加熱，加熱到260℃以上，使粒料熔化，再進(jìn)行軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中軋機(jī)是常溫、不加熱，軋制后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

125.對(duì)比例4

126.本實(shí)施例的樹(shù)脂組合物的配方為：85wt％pvdf、10wt％碳纖維、5wt％石墨粉。

127.采用以下工藝制備pvdf復(fù)合板材：

128.(1)將銅網(wǎng)鋪在鈍化的鋼板上，銅網(wǎng)采用編織銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑為0.25mm，銅網(wǎng)的目數(shù)為40目，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)成整體，得到銅網(wǎng)鋼板復(fù)合板，其中燒結(jié)溫度為900℃，燒結(jié)時(shí)間為15分鐘，燒結(jié)過(guò)程中采用體積比3：1的氫氮混合氣氛保護(hù)；

129.(2)混合樹(shù)脂組合物的各成分，得到混合料；將混合料投入擠出機(jī)中直接擠出到已經(jīng)感應(yīng)加熱的鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板的銅網(wǎng)表面，經(jīng)過(guò)軋制得到pvdf復(fù)合板材，其中擠出溫度為225℃，鋼帶銅網(wǎng)復(fù)合板感應(yīng)加熱溫度為220℃，軋制溫度為170℃，軋制壓力為80mpa，軋制

后樹(shù)脂層厚度為0.1mm。

130.測(cè)試?yán)?：搖擺摩擦試驗(yàn)

131.采用自制的搖擺摩擦試驗(yàn)儀(型號(hào)：ybj-c-18)考察實(shí)施例和對(duì)比例制備得到的板材的摩擦磨損性能。

132.測(cè)試條件：試驗(yàn)件尺寸：φ42

×

φ40

×

30mm；對(duì)磨件：45#鋼，硬度43～47hrc，ra 0.4μm；載荷：60mpa；速度：1.5m/min；潤(rùn)滑條件：3#鋰基脂；測(cè)試時(shí)間：8小時(shí)；試驗(yàn)件和對(duì)磨件的對(duì)磨形式如圖5所示。

133.搖擺摩擦試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如表1所示。

134.表1：實(shí)施例和對(duì)比例的板材的搖擺摩擦試驗(yàn)結(jié)果

[0135] 摩擦系數(shù)磨損量(mm)實(shí)施例10.0210.009實(shí)施例20.0220.011實(shí)施例30.0230.013實(shí)施例40.0220.010實(shí)施例50.0220.011對(duì)比例10.0300.035對(duì)比例20.0370.049對(duì)比例30.0260.020對(duì)比例40.0250.018

[0136]

由表1可知，實(shí)施例1-5的pvdf復(fù)合板材的摩擦系數(shù)和磨損量都很低，表明具有優(yōu)異的自潤(rùn)滑性和耐磨性，其中實(shí)施例1的配方和工藝均最佳，性能最好。對(duì)比例1的采用常規(guī)工藝和銅粉鋼板制備的pvdf復(fù)合板材以及對(duì)比例2的采用濕氟法制備的ptfe復(fù)合板材的摩擦系數(shù)和磨損量均明顯高于實(shí)施例1-5，表明兩者的自潤(rùn)滑性和耐磨性較差。

[0137]

對(duì)比例3的pvdf復(fù)合板材的摩擦系數(shù)和磨損率高于實(shí)施例1，表明本發(fā)明的淋膜工藝有利于改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性和耐磨性。對(duì)比例4的pvdf復(fù)合板材的摩擦系數(shù)和磨損量均高于實(shí)施例1-5，表明實(shí)施例1-5的樹(shù)脂組合物配方(pvdf+碳纖維+ptfe粉+石墨粉)有利于改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性和耐磨性。

[0138]

測(cè)試?yán)?：彎曲試驗(yàn)

[0139]

通過(guò)彎曲試驗(yàn)考察實(shí)施例和對(duì)比例制備得到的板材的延展性。

[0140]

試樣尺寸：120mm*20mm*1mm。試驗(yàn)裝置：如圖6所示。試驗(yàn)方法：將試樣夾緊，首先朝塑料面按60

°

彎曲、再朝鋼背彎曲60

°

為一次，重復(fù)進(jìn)行5次，每次觀察試樣狀態(tài)，是否有開(kāi)裂脫層現(xiàn)象。

[0141]

彎曲試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。實(shí)施例1和對(duì)比例4的pvdf復(fù)合板材試樣經(jīng)過(guò)彎曲試驗(yàn)后的外觀分別如圖7和圖8所示。

[0142]

表2：實(shí)施例和對(duì)比例的板材的彎曲試驗(yàn)結(jié)果

[0143] 狀態(tài)實(shí)施例1未脫層開(kāi)裂，延伸性好實(shí)施例2未脫層開(kāi)裂，延伸性好實(shí)施例3未脫層開(kāi)裂，延伸性好

實(shí)施例4未脫層開(kāi)裂，延伸性好實(shí)施例5未脫層開(kāi)裂，延伸性好對(duì)比例1開(kāi)裂對(duì)比例2開(kāi)裂對(duì)比例3稍有開(kāi)裂對(duì)比例4稍有開(kāi)裂

[0144]

由表2可知，實(shí)施例1-5的pvdf復(fù)合板材沒(méi)有開(kāi)裂脫層現(xiàn)象，具有優(yōu)良的延伸性。對(duì)比例1的pvdf復(fù)合板材和對(duì)比例2的ptfe復(fù)合板材明顯開(kāi)裂，延伸性差。

[0145]

對(duì)比例3的pvdf復(fù)合板材稍有開(kāi)裂，而實(shí)施例1的pvdf復(fù)合板材沒(méi)有開(kāi)裂脫層現(xiàn)象，表明本發(fā)明的淋膜工藝有利于改善pvdf復(fù)合板材的延展性。對(duì)比例4的pvdf復(fù)合板材稍有開(kāi)裂，而實(shí)施例1-5的pvdf復(fù)合板材沒(méi)有開(kāi)裂脫層現(xiàn)象，表明實(shí)施例1-5的樹(shù)脂組合物配方(pvdf+碳纖維+ptfe粉+石墨粉)有利于改善pvdf復(fù)合板材的延展性。

[0146]

測(cè)試?yán)?：臺(tái)架試驗(yàn)

[0147]

將實(shí)施例和對(duì)比例的板材制備成軸瓦，采用如圖9所示的自制的轉(zhuǎn)向器支撐軸瓦摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)考察實(shí)施例和對(duì)比例的板材的噪音、抖動(dòng)和磨損情況。

[0148]

試驗(yàn)用軸瓦形狀和尺寸：如圖10所示。試驗(yàn)條件：次數(shù)：15000次；載荷：8000n；往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度：

±

250mm；速度：0.064m/s；試驗(yàn)時(shí)間：32h；潤(rùn)滑條件：一次性涂脂；試驗(yàn)溫度：室溫；對(duì)磨軸：37crs4，淬火后硬度hv 780～930，粗糙度≤ra0.8。

[0149]

臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果如表3和圖11所示。

[0150]

表3：實(shí)施例和對(duì)比例的板材的臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

[0151] 試驗(yàn)過(guò)程描述磨損量(mm)實(shí)施例1試驗(yàn)平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)0.02實(shí)施例2試驗(yàn)平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)0.03實(shí)施例3試驗(yàn)平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)0.05實(shí)施例4試驗(yàn)平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)0.04實(shí)施例5試驗(yàn)平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)0.04對(duì)比例1試驗(yàn)過(guò)程中有噪音和抖動(dòng)0.10對(duì)比例2試驗(yàn)過(guò)程中有噪音和抖動(dòng)0.15對(duì)比例3試驗(yàn)過(guò)程中有噪音和抖動(dòng)0.08對(duì)比例4試驗(yàn)過(guò)程中有噪音和抖動(dòng)0.10

[0152]

由表3和圖11可知，實(shí)施例1-5的板材制成的軸瓦在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)噪音和抖動(dòng)，表明其具有良好的噪音消除特性和跑合性，磨損量很小，具有優(yōu)異的耐磨性和承載能力。對(duì)比例1的板材制成的軸瓦有噪音和抖動(dòng)，出現(xiàn)了一定的磨損。對(duì)比例2的板材制成的軸瓦有噪音和抖動(dòng)，且磨損嚴(yán)重。

[0153]

對(duì)比例3的板材制成的軸瓦有噪音和抖動(dòng)，出現(xiàn)了一定的磨損，而實(shí)施例1的板材制成的軸瓦無(wú)噪音和抖動(dòng)且磨損量很小，表明本發(fā)明的淋膜工藝有利于改善pvdf復(fù)合板材的防噪音、防抖動(dòng)、跑合性、穩(wěn)定性、耐磨性和承載能力。對(duì)比例4的板材制成的軸瓦有噪音和抖動(dòng)，出現(xiàn)了一定的磨損，而實(shí)施例1-5的板材制成的軸瓦無(wú)噪音和抖動(dòng)且磨損量很小，

表明實(shí)施例1-5的樹(shù)脂組合物配方(pvdf+碳纖維+ptfe粉+石墨粉)有利于改善pvdf復(fù)合板材的防噪音、防抖動(dòng)、跑合性、穩(wěn)定性、耐磨性和承載能力。技術(shù)特征：

1.一種pvdf復(fù)合板材，其特征在于，所述pvdf復(fù)合板材包括金屬基板、彈性層和滑動(dòng)層，其中，所述彈性層位于所述金屬基板和所述滑動(dòng)層之間，所述彈性層包括金屬網(wǎng)和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料，所述金屬網(wǎng)通過(guò)燒結(jié)而連接到所述金屬基板上，所述滑動(dòng)層和填充于金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中的滑動(dòng)層材料由擠出到金屬網(wǎng)表面的樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)軋制而形成，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％。2.如權(quán)利要求1所述的pvdf復(fù)合板材，其特征在于，所述pvdf復(fù)合板材具有以下一項(xiàng)或多項(xiàng)特征：(1)所述金屬基板為鋼板；(2)所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑優(yōu)選為0.1-0.35mm，銅網(wǎng)的目數(shù)優(yōu)選為40

±

10目；(3)所述滑動(dòng)層的厚度為0.08-0.2mm；(4)以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-10wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為13-20wt％；(5)所述增強(qiáng)纖維選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm；(6)所述固體潤(rùn)滑劑選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇和二氧化硅中的一種或多種，優(yōu)選包括ptfe和石墨；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，樹(shù)脂組合物中，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％；(7)所述pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的摩擦系數(shù)≤0.027、優(yōu)選≤0.026、更優(yōu)選≤0.025、更優(yōu)選≤0.024；和(8)所述pvdf復(fù)合板材在試樣尺寸為φ42

×

φ40

×

30mm、載荷為60mp、速度為1.5m/min、潤(rùn)滑條件為3號(hào)鋰基脂、對(duì)磨件為粗糙度ra＝0.4μm的45號(hào)鋼的條件下測(cè)試8小時(shí)后的磨損量≤0.025mm、優(yōu)選≤0.020mm、更優(yōu)選≤0.018mm、更優(yōu)選≤0.015mm。3.如權(quán)利要求1所述的pvdf復(fù)合板材，其特征在于，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、碳纖維、ptfe和石墨，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％、優(yōu)選為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％、優(yōu)選為2-10wt％，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％。4.一種制備pvdf復(fù)合板材的方法，其特征在于，所述方法包括：將樹(shù)脂組合物擠出到加熱的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，然后進(jìn)行軋制，其中，所述金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板由金屬網(wǎng)和金屬基板燒結(jié)而成，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為5-20wt％。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一項(xiàng)或多項(xiàng)特征：(1)所述金屬基板為鋼板；(2)所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的絲徑優(yōu)選為0.1-0.35mm，銅網(wǎng)的目數(shù)優(yōu)選為40

±

10目；(3)所述滑動(dòng)層的厚度為0.08-0.2mm；(4)以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含

量為2-10wt％，固體潤(rùn)滑劑的含量為13-20wt％；(5)所述增強(qiáng)纖維選自碳纖維、玻璃纖維、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須中的一種或多種，優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm；(6)所述固體潤(rùn)滑劑選自ptfe、石墨、mos2、炭黑、氟化鈣、硫酸鋇和二氧化硅中的一種或多種，優(yōu)選包括ptfe和石墨；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，樹(shù)脂組合物中，ptfe的含量為6-18wt％、優(yōu)選8-16wt％，石墨的含量為1-10wt％、優(yōu)選2-8wt％；(7)樹(shù)脂組合物的擠出溫度為210-230℃，優(yōu)選225

±

5℃；(8)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的加熱溫度為210-225℃，優(yōu)選220

±

5℃；(9)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的加熱方式為感應(yīng)加熱；(10)軋制溫度為165-180℃、優(yōu)選170

±

5℃，軋制壓力為60-100mpa、優(yōu)選80

±

10mpa；和(11)燒結(jié)金屬網(wǎng)和金屬基板的燒結(jié)溫度為800-1000℃、優(yōu)選900

±

50℃，燒結(jié)時(shí)間為10-30分鐘、優(yōu)選15

±

5分鐘，燒結(jié)過(guò)程中使用還原性氣體和惰性氣體的混合氣、例如氫氮混合氣保護(hù)，還原性氣體和惰性氣體的體積比優(yōu)選為5：1到2：1。6.采用權(quán)利要求4或5所述的方法制備得到的pvdf復(fù)合板材。7.一種制備如權(quán)利要求1-3和6中任一項(xiàng)所述的pvdf復(fù)合板材的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述制備系統(tǒng)包括放卷機(jī)、導(dǎo)向輥、感應(yīng)加熱爐、擠出機(jī)、軋機(jī)和收卷機(jī)，其中，所述放卷機(jī)用于對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行放卷，所述導(dǎo)向輥設(shè)置在放卷機(jī)的下游、用于控制金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的運(yùn)動(dòng)方向，所述感應(yīng)加熱爐設(shè)置在導(dǎo)向輥的下游、用于對(duì)金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行加熱，所述擠出機(jī)的出料口設(shè)置在所述感應(yīng)加熱爐和所述軋機(jī)之間、用于將樹(shù)脂組合物擠出到位于所述感應(yīng)加熱爐和所述軋機(jī)之間的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板的金屬網(wǎng)表面，所述軋機(jī)設(shè)置在感應(yīng)加熱爐的下游、用于對(duì)負(fù)載有樹(shù)脂組合物的金屬網(wǎng)金屬基板復(fù)合板進(jìn)行軋制，所述收卷機(jī)設(shè)置在軋機(jī)的下游、用于對(duì)pvdf復(fù)合板材進(jìn)行收卷。8.一種樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述樹(shù)脂組合物包括pvdf、碳纖維、ptfe和石墨，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為65-85wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-15wt％，ptfe的含量為6-18wt％，石墨的含量為1-10wt％；優(yōu)選地，以樹(shù)脂組合物總重計(jì)，所述樹(shù)脂組合物中，pvdf的含量為75-82wt％，增強(qiáng)纖維的含量為2-10wt％，ptfe的含量為8-16wt％，石墨的含量為2-8wt％；優(yōu)選地，碳纖維的單絲直徑優(yōu)選為5-10μm，碳纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選為70-150μm。9.權(quán)利要求8所述的樹(shù)脂組合物在改善pvdf復(fù)合板材的自潤(rùn)滑性、耐磨性、延展性、防噪音性、防抖動(dòng)性、跑合性和/或承載能力中的應(yīng)用。10.由權(quán)利要求1-3和6中任一項(xiàng)所述的pvdf復(fù)合板材制成的滑動(dòng)部件或含有由權(quán)利要求1-3和6中任一項(xiàng)所述的pvdf復(fù)合板材制成的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)裝置；優(yōu)選地，所述滑動(dòng)部件為軸瓦、襯套、軸套、墊片或墊板，優(yōu)選為汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐軸瓦；優(yōu)選地，所述滑動(dòng)裝置為滑動(dòng)軸承、車軸、制動(dòng)器、空壓機(jī)、座椅調(diào)節(jié)器、懸掛系統(tǒng)或液壓元件，優(yōu)選為汽車轉(zhuǎn)向器齒條支撐裝置。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明通過(guò)直接在金屬板上燒結(jié)金屬網(wǎng)，并將由PVDF、增強(qiáng)纖維和固體潤(rùn)滑劑制成的改性PVDF材料通過(guò)擠出機(jī)直接擠出到金屬網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)軋制而制成PVDF復(fù)合板材。本發(fā)明的改性PVDF材料耐磨性好，與金屬網(wǎng)結(jié)合后材料表面具有微孔結(jié)構(gòu)，適用于油脂潤(rùn)滑。本發(fā)明的PVDF復(fù)合板材適用于油脂潤(rùn)滑高載低速下的往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、搖擺運(yùn)動(dòng)，例如應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向器軸瓦、座椅調(diào)角器襯套系統(tǒng)等。襯套系統(tǒng)等。

技術(shù)研發(fā)人員：樊學(xué)峰 孫志華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江長(zhǎng)盛滑動(dòng)軸承股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.02.09

技術(shù)公布日：2022/7/29