[发明专利]一种金属塑料复合结构材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于机械设备部件润滑的金属塑料复合结构材料，尤其是一种适用于轻度或中度腐蚀、粉尘大、工作温度高、载荷重工况下机械设备部件润滑的金属塑料复合结构材料。

背景技术

机械设备在极为恶劣的工况下运行，由于设备重、工作温度高、粉尘大或空气中含酸性腐蚀气体CO、SO₂等，对设备部件的润滑带来很多问题，摩擦磨损严重。传统的巴氏合金材料部件在设备调试不当、油脂润滑条件差的情况下，极易发生因工作温度过高而烧毁的事故，经常地导致设备停运。为了解决特殊工况下的润滑问题，延长机械设备部件的使用寿命，迫切需要开发一种金属塑料复合结构材料。

中国专利CN100344891C《水润滑金属塑料轴瓦及生产方法》中公开了一种水润滑金属塑料轴瓦，在钢瓦基上牢固结合有金属丝孔垫，金属丝孔垫上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层，把聚四氟乙烯混合材料均匀铺洒在金属丝孔垫上，模压复合成坯料；烧结坯料，制成金属丝孔垫上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层的瓦面，然后把瓦面钎焊在钢瓦基上。该发明专利中涉及的金属塑料轴瓦有如下缺点：

1．聚四氟乙烯混合材料铺洒在金属丝孔垫上模压，一是导致底部金属丝垫孔隙中聚四氟乙烯没有压实，影响连接强度；二是在烧结中聚四氟乙烯附着在金属丝的表面，影响钎焊的质量。

2．钎料中锡的强度较低，不利于重载；或者含有重金属铅，不利于环保。

中国专利CN101544080A《金属塑料复合自润滑材料及其制备方法》中公开了一种金属塑料复合自润滑材料，由金属层、塑料结合层和塑料工作层组成。塑料结合层通过分子的化学键将金属层与塑料工作层结合在一起；塑料工作层的一部分在金属层的凹坑中镶嵌。该发明专利中涉及的金属塑料复合自润滑材料有如下缺点：

1．固定塑料工作层的金属层凹坑需要一定的宽度和深度，这样一方面加工工艺较复杂，特别是对于一些需要润滑的精密部件；另外，凹坑也影响了金属基体的强度。

2．塑料工作层中含有一定量聚四氟乙烯，影响工作层与结合层之间的粘接性能。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种具有高承载能力，结构简单、稳定可靠的金属塑料复合结构材料。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种金属塑料复合结构材料，包括塑料工作层、金属中间连接层和塑料弹性层，所述塑料工作层和塑料弹性层通过金属中间连接层连接，所述金属中间连接层为金属丝或网，所述塑料弹性层为弹性模量≥1000MPa，并能通过粘接剂和金属基体紧密粘接固定的塑料或改性塑料。

所述塑料工作层为耐磨、自润滑塑料或改性塑料。

作为优选方式，所述塑料工作层、金属中间连接层和塑料弹性层通过冷压烧结或高温模压成型为金属塑料复合结构材料。

所述金属塑料复合结构材料中塑料弹性层可以通过粘接剂与金属基体紧密粘接，从而把金属塑料复合结构材料固定在金属基体上。

其中，所述金属塑料复合结构材料中各部分的作用如下：

塑料工作层：为工作摩擦表面，除具有优良的耐磨、自润滑性能外，还具有耐高温、抗疲劳、抗压、耐腐蚀的性能；

金属中间连接层：为中间连接层，具有一定的弹性，其分别部分嵌入塑料工作层和塑料弹性层固定，主要实现塑料工作层与塑料弹性层的牢固连接；

塑料弹性层：为主要承载层，具有很高的承载能力，还具有耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗冲击的优点。一方面要求它的弹性模量≥1000MPa，可以减少塑料工作层的弹性变形；另外，它容易通过粘接剂与金属基体牢固粘接，起到固定金属塑料复合结构材料的作用。

本发明的有益效果：

1．本发明所述的金属塑料复合结构材料，可以适用于轻度或中度腐蚀、粉尘大、工作温度高、载荷重特殊工况下机械设备部件的润滑。

2．金属塑料复合结构材料生产工艺简单，各部位结合牢固，便于加工，特别有利于需要润滑的精密部件的加工。另外，生产周期短，有利于降低生产成本，提高生产效率。

3．金属塑料复合结构材料对环境无污染，是一种环保型产品。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

其中1为塑料工作层，2为金属中间连接层，3为塑料弹性层，4为金属基体。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

实施例1：