自潤性軸承材料之研究

Abstract

以高分子軸承材替代傳統之金屬軸承材除具備輕質和低成本外, 最主要是具有優秀之 自潤性。 以聚醛 (POM)為基材添加碳黑, 石墨、白煙、玻璃粉作為填充材，並以鈦酸脂作為醛 與填充材之界面改質，再添加不同極性之互種潤滑油、石蠟、機油、棕櫚酸、棕櫚酸 銅、16醇等，製成自潤性塑鋼軸承材，研究其摩擦性質與機械性。以POM 為基材射出 成型各式組成之軸承材料其組成包括經鈦酸脂處理之碳黑、石墨、白煙和玻璃粉，並 添加潤滑劑如，石蠟、機油、棕櫚酸、棕櫚銅和16醇, 各式軸承以FTFR光譜作為界面 分析, 以Thrust型之推力試驗機, 在不同滑行速度及荷重下, 測試摩擦係數, 並測試 壓環強度, 衝擊強度及硬度以探討填充材含油量之極性, 對於以上測試性質之影響。 實驗結果顯示: 經鈦酸脂處理後之填充材可增進界面之黏著並可促進填充材與潤滑油 之親和性, 雖然機械強度是下降了, 但是摩擦性質, 卻大大的提高, 其中添加、石墨 、碳黑具有固體潤滑作用，繼以添加潤滑油，均使摩擦係數下降提高摩潤性質，成型 之軸承材經由含油率鑑定，可求得最適含油量、其中以聚醛添加經鈦酸脂處理之碳黑 ，再添加棕櫚酸為是優秀之自潤性軸承材，軸承面壓在86.0Kgf/cm 摩擦係數可低至 0.026, PV 值達2451kgf/cm .M/min表面卻未呈破壞試片經500 小時耐入試驗比摩耗 率在1.31×10 (mm/Kgcm .M/min.hr) 除此之外亦多有項軸材如聚醛添加白煙 (TE2% ) 再加石蠟、聚醛添加碳黑 (TE2%)再添加機油等亦具高自潤性且其摩潤性均超越市 售品自潤軸承材。