(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210724732.X (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 佛山科学技术学院 地址 528011 广东省佛山市江湾一路18号 申请人 中国人民解 放军陆军 装甲兵学院 　 河北京津冀再制造产业 技术研究有 限公司 (72)发明人 于鹤龙　王红美　尹艳丽　魏敏　 吉小超　宋占永　周新远　史佩京　 张伟　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 纪志超 (51)Int.Cl. C08L 27/18(2006.01)C08K 3/04(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/08(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/26(2006.01) F16C 33/20(2006.01) (54)发明名称 一种具有磨损原位修复功能的聚合物复合 材料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种具有磨损原位修复功能 的聚合物复合材料， 由聚四氟乙烯粉末、 碳纳米 管、 层状硅酸盐粉末、 铝粉、 稀土粉末等组分， 经 机械湿法细化研磨、 喷雾干燥造粒、 冷压成型与 无压烧结、 修型与工作面修整等步骤制备而成， 可用于衬套、 轴瓦、 轴套等滑动轴承组件滑动摩 擦表面的减摩延寿， 在降低摩擦副摩擦系数， 延 长自身使用寿命的同时， 为对偶的轴类件提供自 修复强化成分， 在重载、 贫油、 高磨粒含量等苛刻 工况下提高对偶轴的耐磨性和寿命， 从而显著提 高摩擦副的运行可靠性， 减少设备的振动和噪 声。 本发明还提供了一种具有磨损原位修复功能 的聚合物复合材 料的制备方法和应用。 权利要求书1页 说明书9页 附图2页 CN 114989547 A 2022.09.02 CN 114989547 A 1.一种具有磨损原位 修复功能的聚合物复合材 料， 由包括以下物料的原料制备 得到： 聚四氟乙烯、 碳纳米管、 层状硅酸盐、 铝粉和氧化稀土 。 2.根据权利要求1所述的具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 其特征在于， 所述 具有磨损原位 修复功能的聚合物复合材 料的制备原料包括： 5～15wt％的层状硅酸盐； 3～10wt％的碳纳米管； 3～5wt％的铝粉； 1～3wt％的氧化稀土； 余量为聚四氟乙烯。 3.根据权利要求1所述的具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 其特征在于， 所述 层状硅酸盐选自蛇纹石、 凹凸棒石、 海泡石中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 其特征在于， 所述 氧化稀土 选自氧化镧、 氧化铈、 氧化钇中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 其特征在于， 所述 层状硅酸盐粉末的平均粒度≤10 μm； 所述碳纳米管的平均粒度≤ 3 μm； 所述铝粉的平均粒度≤ 3 μm； 所述氧化稀土的平均粒度≤ 3 μm； 所述聚四氟乙烯的平均粒度≤1 μm。 6.一种权利要求1所述的具有磨损原位 修复功能的聚合物复合材 料的制备 方法， 包括： 将聚四氟乙烯、 碳纳米管、 层状硅酸盐、 铝粉、 氧化稀土和水混合， 得到浆料； 将所述浆料依次进行喷雾干燥造粒、 冷压成型和烧结， 得到具有磨损原位修复功能的 聚合物复合材 料。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述喷雾干燥造粒后得到的复合粉末中单 一组分的平均粒径为0.5～1 μm； 复合粉末的宏观粒径为3 0～50 μm。 8.根据权利 要求6所述的方法， 其特征在于， 所述冷压成型的压力为40～60MPa， 保压时 间为60～90min。 9.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述烧结的温度为327～380℃， 保温时间 为90～120mi n。 10.一种滑动轴承， 包括： 衬套和轴类件； 所述衬套表面设置有衬垫； 所述衬垫的材质为权利要求1所述的具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 或权 利要求6所述的方法制备 得到的具有磨损原位 修复功能的聚合物复合材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114989547 A 2一种具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料及其制备方 法 和应用 技术领域 [0001]本发明属于滑动轴承材料技术领域， 尤其涉及一种具有磨损原位修复功能的聚合 物复合材 料及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]在滑动轴承材料领域， 衬套(包括轴瓦、 轴套)作为与轴类旋转件直接配合、 传递载 荷的关键轴承组件， 在中高载、 中低速的机械运行工况下应用广泛。 在工作过程中， 衬套与 旋转轴构成的摩擦副采用间隙配合， 由于其表面承受较大 的交变载荷， 不可避免的发生磨 损。 因轴类件的加工成本和经济价值更高， 通常会选用低摩擦、 低硬度的材料制 造衬套， 采 用牺牲衬套磨损的方案保护轴类件。 为了改善衬套表面的摩擦性质， 常在其表 面构筑金属、 橡胶、 聚合物等减摩材料形成衬垫(轴承衬)， 从而达到减少摩擦、 便于维修更换、 降低对偶 轴磨损等目的。 [0003]在实际工作中， 特别是在冷启动、 停车以及负 载变动时， 润滑油膜往往遭到破坏使 润滑处于过渡状态甚至干摩擦状态， 从而导致衬套/轴摩擦副的异常磨损。 此外， 在西北山 地或高原地区， 户外机械设备润滑油脂的含沙量高， 是平原地区的3倍以上， 动力和传统系 统关键零部件摩擦副配合面在砂粒作用下发生快速磨损， 导致使用寿命只有平原 地区的1/ 3～1/2。 对于以上问题， 当前主要采用聚合物衬垫材料赋予衬套表 面良好的自润滑 性能， 实 现降低摩擦的作用。 各类衬垫材料中， 聚四氟乙烯(PTFE)由于具有良好的化学稳定性、 耐高 低温性、 绝缘性、 自润滑性和低粘附等特性， 是理想的减摩衬垫材料， 添加各类耐磨填料后 在自润滑轴承领域得到了广泛应用。 尽管PTFE等聚合物衬垫具有一定的自润滑性， 可以有 效降低摩擦， 但由于填料分布不均匀以及不具备对偶零件磨损自修复强化效应， 现有的以 PTFE为代表的聚合物衬垫仍无法有效改善高磨粒含量工况下衬垫表面和对偶轴表面的磨 粒磨损， 由此造成的衬垫和对偶轴磨损失效问题 突出， 影响设备运行的可靠性， 甚至引发严 重事故。 如何在保持良好减摩抗磨性能的同时， 改善对偶轴在苛刻工况下的耐磨性， 是自润 滑衬套材 料领域关注的热点和难点。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料 及其制备方法和应用， 本发明提供的具有磨损原 位修复功能的聚合物复合材料具有较好的 耐磨性， 尤其 适宜作为滑动轴承的衬垫材 料。 [0005]本发明提供了一种具有磨损原位修复功能的聚合物复合材料， 由包括以下物料的 原料制备 得到： [0006]聚四氟乙烯、 碳纳米管、 层状硅酸盐、 铝粉和氧化稀土 。 [0007]优选的， 所述具有磨损原位 修复功能的聚合物复合材 料的制备原料包括： [0008]5～15wt％的层状硅酸盐；说　明　书 1/9 页 3 CN 114989547 A 3