可钻孔的滑动轴承材料的制作方法

专利名称：可钻孔的滑动轴承材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴承、塑料轴承材料及其生产方法。
背景技术：
具有塑料基涂层(overlay)的轴承就是通常所说的单层、双层或三层合成材料。单层轴承材料包括实心塑料轴承。双层轴承材料包括具有外部金属背衬和直接施加或粘结塑料的轴承。而三层轴承材料包括具有背衬材料、多孔层和形成于所述孔中的塑料基覆盖层轴承。上述每种轴承均可用于难以使用或者不希望使用外加润滑剂的场合中。
至于三层轴承材料，许多种不同类型的塑料轴承材料已经用于具有多孔金属层的背衬材料中，例如钢。所述多孔金属层可具有烧结于钢背衬上的青铜或铜颗粒。所述塑料轴承材料可包括基础聚合物和填充颗粒。包括作为基础聚合物的聚四氟乙烯(PTPE)在内均是有效的塑料轴承材料。
Glacier Metal公司于1948年开始对PTPE衬里合成干轴承材料进行研究，且该材料于二十世纪五十年代被授予专利。研制成果材料之一是DUTM。DU是一种结合了PTPE的干耐磨性和常规轴承材料机械性能的轴承材料，其在商业上获得了成功。
将塑料轴承材料渗入金属背衬上的多孔金属层中的方法包括将糊状物或干粉末涂覆于所述多孔金属层上，并且所述糊状物或干粉末经滚压紧密结合在孔中。通过混合具有填充材料的PTPE液体悬浮液和有机润滑剂(例如易挥发的有机复合物“VOC’s”)，并凝固该悬浮液以形成所谓的“糊状物”，便可生成所述糊状物或干粉末。一旦所述塑料轴承材料挤压入多孔层中后，利用感应炉对该背衬材料进行加热，便可去掉该塑料轴承材料剩余的水分和润滑剂。加热背衬材料还可以熔化或烧结与多孔层和/或背衬材料接触的PTPE颗粒。当试图形成较厚的层时，则会产生气泡，而去除剩余水分可以限制由于气泡而形成于所述多孔层(“涂层”)上的层的厚度。而且，将VOC’s从紧密结合的塑料轴承材料中蒸发，能够降低该涂层的整体性和多孔性。太薄的涂层会导致有限的耐磨性。
已经研制出将凝固聚合物悬浮液涂覆到多孔金属层上的其它方法，例如形成PTPE带(tape)，用于渗入多孔金属层中。虽然人们将PTPE归为热塑性材料，但它不像其他类型热塑性材料那样能够熔化。在其转变温度，PTPE会转变为不适合熔化处理的橡胶态。
在一些方法中，当PTPE带渗入多孔材料层中时，所述背衬材料和多孔层可以被加热，并且重叠的部分仍处于未烧结形态。换句话说，该PTPE材料可能不是处于连续固结形态，因而用这种材料制造的轴承，潜在地具有较差的耐磨性。
生产烧结的PTPE带的一种方法是，压制并烧结圆柱形聚合物块，该聚合物块可含有或不含有填充物，并且可从该圆柱体的表面切出条带。可选地，如美国专利5665825号所述，包含基本等量聚苯醚硫化物(“PPS”)和PTPE的熔化挤压带可以渗入位于加热背衬材料上的加热多孔层内。所述熔化挤压方法进行的温度足以熔化PPS，但又足以避免烧结PTFE。可选地，利用传送器和压缩辊系统以生产PTEE基带薄片的技术已为大众所知。这些形式的PTFE带可能不适于滚压渗入多孔的金属烧结物中，因为在某些情况下，即使在PTFE的转变温度之上，其仍具有足够强度，使得滚压过程可能损坏所述多孔金属烧结物。
因此，三层轴承材料需要具有较大的涂层厚度，在提高其耐磨性和耐腐蚀性的同时，保持较低的摩擦，从而以延长轴承寿命。较厚的涂层也可以允许在包裹轴承套中进行随后的钻孔操作。而且在塑料轴承材料中，需要避免将VOC’s用于多孔层中，因为避免使用VOC’s可以提高涂层的整体性和多孔性。

发明内容
本发明提供一种轴承，其包括背衬材料，位于所述背衬层上的多孔层，以及渗入该多孔层中的挤压轴承材料层，其中该轴承材料层是连续固结的结构，其包括连续的聚四氟乙烯母基和不连续添加剂材料颗粒，其中所述轴承材料层具有位于所述多孔层之上的部分。
另一方面，本发明提供一种塑料轴承材料，其包括挤压未烧结带或条，可用于渗入设置在背衬材料之上的多孔层中，其中，该挤压未烧结带包括聚四氟乙烯母基和不连续添加剂颗粒。
另一方面，本发明提供一种制造方法，包括提供具有聚四氟乙烯母基和不连续添加物颗粒的挤压未烧结带或条；将所述挤压未烧结带渗入设置在背衬材料上的多孔层中；以高于该聚四氟乙烯的熔点之上的温度烧结该渗入的未烧结带，以形成连续固结的轴承材料层。
本发明所述的轴承和制造该轴承方法的优点在于，在烧结所述带时，由于所述挤压未烧结带所含有的液体润滑剂量不会造成气泡，从而轴承上基本不起泡。对于常规凝固悬浮液基材料而言，在表面层厚度大于35微米时便会产生气泡。本发明的方法也能够制造具有更高耐磨性的轴承。该方法还可提供一定厚度的涂层，从而可以在覆盖的轴承套上进行随后的打孔操作。
具体实施例方式
除非另有说明，为了本说明书的目的，所有表示成分数量、反应条件，以及迄今为止在该说明书中所用的数字，均使用术语“约”。应当理解的是，所述数字在所有的例子中是可以变更的。因此，除非有相反的说明，后述说明中提出的数字参数是近似值，其可根据本发明力图达到的理想性能而变化。至少一点，不打算将等同物原则的应用限制在权利要求的范围，每个数字参数应当至少根据告知的明显的数的数字并应用一般的技术进行解释。
尽管用于说明本发明广义范围的数字范围和参数是近似值，但是在具体的实例中，所提出的数字值则是尽可能精确。但是，由于在每个数值的测量试验中，会必然产生标准偏差，因而任何数字值必然固有地包含某些误差。而且，这里所公开的数值范围应当理解为包含这里所包括的任何和所有的子范围，以及这些端点之间的每个数字。例如，所说的范围1至10应当看作包括该最小值1和最大值10之间(非穷举的)的任何和所有的子范围；也就是说，包含从最小值1开始的或更大的所有的子范围，例如，1至6.1，和以最大值10结束的或更小的所有子范围，例如5.5到10，以及在端点之内开始和结束的所有的范围，例如2至9，3至8，3至9，4至7，和最终到包含在该范围内的每个数1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。此外，与“包含在其中”相关的任何对象应当理解为被包含在其整体中。
还应当注意，如该说明书中所用的，除非清楚地、不含糊地限指一个对象，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”均包括复指对象。
首先，本发明提供一种轴承，其包括背衬材料，位于所述背衬层上的多孔层，以及渗入该多孔层中的挤压轴承材料层，其中，该轴承材料层为连续固结结构，包括连续的聚四氟乙烯母基和不连续添加物颗粒，其中，所述轴承材料层具有位于该多孔层之上称之为涂层的部分。在一个实施例中，该轴承材料层的表面基本上没有气泡。在另一个实施例中，该添加物颗粒微观地和宏观地均质分布于PTFE聚合物母基内。
该背衬材料可以包括任何可用材料，以支承该多孔层，并经受渗入和烧结该轴承材料层的处理。在一个实施例中，该轴承的背衬材料可以包括金属条。在另一个实施例中，该背衬材料可以包括低碳钢条。在又一个实施例中，该背衬材料可以包括涂覆镍或铜的金属条，以增强该多孔层的粘合力。
该多孔材料可以包括任何可用材料，以将轴承材料层啮合在背衬层上。在一个实施例中，该轴承的多孔层可以包括烧结至金属背衬材料上的青铜颗粒。在另一个实施例中，该多孔层可以包括烧结至金属背衬材料上的铜颗粒。
该添加物可以包括任何适于结合入该挤压未烧结带中的材料，以使得该带可渗入设置在该背衬材料之上的多孔层中，并且可经受用于固结该轴承材料层的处理温度。实用于渗入设置在背衬材料之上的多孔层中的带可以包括不经挤压或贴近所述多孔层便可渗入的带，或者适于粘结至多孔层的带。在所述轴承材料层中可包括任何量的添加剂材料，而只要存在足够的PTFE以形成连续固结层。
在一个实施例中，该添加剂可含有非有机颗粒填充物，例如但不限于包括氟化钙、氟化镁、氟化锡的离子氟化物；包括例如氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化锌的金属氧化物；以及诸如氢氧化铝的金属氢氧化物。在另一个实施例中，该添加剂可以包括由氟化钙构成的无机颗粒填充物。该无机颗粒填充物的粒度应适于提高耐气蚀性和耐磨性，同时具有理想的低摩擦性能。在所述轴承的一个实施例中，添加剂材料包括氟化钙，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于10微米。在另一个实施例中，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于2微米。在又一个实施例中，该轴承材料层中的无机颗粒填充物的含量在体积的10％到30％之间。
在另一个实施例中，所述添加剂材料可以包括聚苯醚硫化物颗粒。在一个实施例中，所述轴承材料层中聚苯醚硫化物的含量在体积的30％到70％之间。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物含量为体积的50％。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物颗粒的平均直径小于或等于60微米。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物颗粒的平均直径小于或等于20微米。
在另一个实施例中，该轴承材料层还包括有机填充材料。例如但不限于四氟乙烯-全氟烷基醚共聚物，四氟乙烯-六氟丙稀共聚物，四氟乙烯-丙稀醚聚合物，四氟乙烯-乙烯共聚物，聚氯三氟乙烯聚合物，聚氯三氟乙烯-乙烯共聚物，六氟异丁烯聚合物，六氟异丁烯-亚乙烯基氟化物共聚物，或六氟丙稀聚合物。诸如上述的可熔化处理的有机填充材料，均可改变挤压未烧结带和/或轴承材料层中的PTFE的结晶度。
多孔层(即，涂层)之上的轴承材料层的部分可由各种因素确定。例如，所述涂层厚度的下限可由所述轴承材料的特定用途而加以确定，或在不明显降低轴承性能或耐磨性的情况下确定所述涂层的最小加工厚度。在一个实施例中，所述涂层的厚度至少为25微米。在另一个实施例中，所述涂层的厚度至少为50微米。涂层厚度的上限可以由带厚的上限决定，所述带厚可渗入设置在背衬材料之上的多孔层中。该涂层厚度的上限也可以由另一带厚的上限确定，所述带厚可在加热时去掉任何液体润滑剂。在一个实施例中，所述涂层的厚度小于300微米。在另一个实施例中，所述涂层的厚度小于150微米。
另一方面，本发明提供一种塑料轴承材料，包括挤压未烧结带或条，其可渗入设置在背衬材料之上的多孔层中，其中，该挤压未烧结带或条包括聚四氟乙烯母基和不连续添加剂材料颗粒。在一个实施例中，该添加剂颗粒可微观地和宏观地均质分布在该聚四氟乙烯母基内。该塑料轴承材料具有的厚度可制造在多孔层表面之上具有轴承材料层的部分的轴承。在一个实施例中，该塑料轴承材料具有约600微米的厚度。
该挤压未烧结带可以用美国专利5,697,390号所描述的方法生产(在此作为交叉参考)，其中PTFE颗粒和添加剂颗粒用空气撞击粉磨机混合，然后挤压而形成带。
所述添加剂材料可以包括任何可与该挤压未烧结带相结合的材料，从而使得该带可渗入设置在背衬材料上的多孔层中。只要PTFE含量适于形成连续固结的PTFE母基，则所述塑料轴承材料可含有任何量的添加剂材料。
在一个实施例中，该添加材料可包括无机颗粒填充物，例如但不限于，包括氟化钙、氟化镁、氟化锡的离子氟化物；包括例如氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化锌的金属氧化物；以及诸如氢氧化铝的金属氢氧化物。在另一个实施例中，该添加剂材料可以包括由氟化钙构成的无机颗粒填充物。在确定该无机颗粒填充物的粒度时，应使其具有更好的耐气蚀性和耐磨性，同时具有理想的低摩擦性。在一个实施例中，其中该挤压未烧结带含有氟化钙，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于10微米。在另一个实施例中，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于2微米。在另一个实施例中，该挤压未烧结带中的无机颗粒填充物含量在体积的10％到30％之间。
在另一个实施例中，所述添加剂材料可以含有聚苯醚硫化物聚合物材料。在一个实施例中，在挤压未烧结带中聚苯醚硫化物的含量在体积的30％到70％之间。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物的含量为体积的50％。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物颗粒的平均直径小于或等于60微米。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物颗粒的平均直径小于或等于20微米。
在另一个实施例中，该挤压未烧结带还包括有机填充材料。例如但不限于四氟乙烯-全氟烷基醚共聚物，四氟乙烯-六氟丙稀共聚物，四氟乙烯-丙稀醚聚合物，四氟乙烯-乙烯共聚物，聚氯三氟乙烯聚合物，聚氯三氟乙烯-乙烯共聚物，六氟异丁烯聚合物，六氟异丁烯-亚乙烯基氟化物共聚物，和六氟丙稀聚合物。
另一方面，本发明提供一种制造方法，包括提供挤压未烧结带或条，其具有聚四氟乙烯母基和不连续添加剂材料颗粒；将所述挤压未烧结带渗入设置在背衬材料上的多孔层中；以高于该聚四氟乙烯的熔点的温度烧结该渗入的未烧结带，以形成连续固结的轴承材料层。
该挤压未烧结带可以用美国专利5,697,390号所描述的方法生产(在此作为交叉参考)，其中PTFE颗粒和添加剂颗粒用空气撞击粉磨机混合，然后挤压而形成带。本领域技术人员已知的其他方法可以用于在挤压成形该混合物以形成挤压未烧结带之前混合PTFE颗粒和添加剂颗粒。用于提供挤压未烧结带所用的该PTFE颗粒的粒度可以是任何尺寸，只要该PTFE颗粒在使用于轴承材料层中时可形成连续固结的聚合物母基。在一个实施例中，该PTFE颗粒的尺寸在500和600微米之间。在另一个实施例中，该添加物颗粒微观地和宏观地均质分布在该聚四氟乙烯母基内。
该添加剂材料可为任何材料，只要其适于与所述挤压未烧结带相结合，从而使该带适于渗入设置在背衬材料上的多孔层中。在该挤压未烧结带中可以含有任何量的该添加剂材料，只要足以使PTFE形成连续固结的PTFE母基。
在一个实施例中，该添加剂材料可以包括无机颗粒填充物，例如但不限于，包括氟化钙、氟化镁、氟化锡的离子氟化物；包括例如氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化锌的金属氧化物；以及诸如氢氧化铝的金属氢氧化物。在另一个实施例中，该添加剂材料可以包括由氟化钙构成的无机颗粒填充物。该无机颗粒填充物材料的尺寸应适于提高耐气蚀性和耐磨性，同时具有理想的低摩擦性。在一个实施例中，其中挤压未烧结带中含有氟化钙，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于10微米。在另一个实施例中，该氟化钙颗粒的平均直径小于或等于2微米。在另一个实施例中，在该挤压未烧结带中的无机颗粒填充物含量在体积的10％到30％之间。
在另一个实施例中，所述添加剂材料可以含有聚苯醚硫化物。在一个实施例中，在该挤压未烧结带中的聚苯醚硫化物的含量在体积的30％到70％之间。在另一个实施例中，聚苯醚硫化物的含量为体积的50％。在另一个实施例中，该聚苯醚硫化物颗粒的平均直径小于或等于60微米。在另一个实施例中，该聚苯醚硫化物颗粒的平均直径为约20微米。
在另一个实施例中，该挤压未烧结带还含有有机填充材料。例如但不限于四氟乙烯-全氟烷基醚共聚物，四氟乙烯-六氟丙稀共聚物，四氟乙烯-丙稀醚聚合物，四氟乙烯-乙烯共聚物，聚氯三氟乙烯聚合物，聚氯三氟乙烯-乙烯共聚物，六氟异丁烯聚合物，六氟异丁烯-亚乙烯基氟化物共聚物，和六氟丙稀聚合物。
如美国专利5,697,390号所描述的，在形成所述挤压未烧结带时，需混合和/或挤压颗粒混合物，此时可使用液体润滑剂。该润滑剂的作用是确保可挤压未烧结带。可以使用本领域的技术人员已知的任何液体润滑剂，只要该润滑剂能够从该挤压未烧结带上去掉，同时可使该带渗入多孔层中。
在进行该挤压过程时，其所在环境和温度不会熔化该颗粒混合物中的任何聚合物材料。在一个实施例中，PTFE颗粒和添加剂颗粒的混合物在不熔化该颗粒混合物中的任何聚合物材料的条件下被柱塞式挤压成形。得到的带是柔软和可弯曲的，并可在不加热和/或过大压力下渗入多孔层中。在一个实施例中，在挤压未烧结的带中的不连续添加剂材料颗粒可均质分布在整个带中，并保持连续的PTFE母基。
在渗入该挤压未烧结带之前，可以干燥该带，特别是，如果PTFE颗粒和添加剂材料颗粒的混合物中含有液体润滑剂。挤压未烧结的带的干燥条件和温度不应烧结或熔化该带中的任何聚合物，例如聚四氟乙烯或聚苯醚硫化物颗粒。干燥的步骤可足以去掉液体润滑剂，以防止在后续处理中起泡。在一个实施例中，该挤压未烧结的带中基本没有液体润滑剂。该挤压未烧结带可以用美国专利5,697,390所描述的方法进行干燥。
该挤压未烧结带可用例如轧而机渗入多孔层中。该渗入步骤在不烧结或不熔化该带中的任何聚合物材料的条件和温度下进行。
该带渗入其中的多孔层可以是青铜颗粒，所述青铜颗粒烧结至本领域技术人员所熟知的金属背衬上，例如钢。以这种方式，利用诸如现有技术的方法而生产圆柱形或半圆柱形轴承，从而可由此形成轴承。
将该挤压的未烧结带渗入多孔层以形成轴承材料之后，烧结该轴承材料层，以制造具有连续固结轴承材料层的三层复合材料，在一个实施例中，该轴承材料层中的所有的PTFE均被烧结。
如此所述，烧结或固结带或轴承材料层，是指将PTFE加热到其熔点或更高温度。当将PTFE加热到其熔点以上时，即在350和425℃之间，该PTFE便被固结或致密。在加热到其熔点之前，PTFE相对较软，并且在施加以最小的施加力且无需加热的情况下，便可制成诸如多孔层的结构。
在一个实施例中，该制造方法能够制造三层材料或复合物，其中该轴承材料层基本上不产生气泡。在另一个实施例中，该制造方法能够制造三层材料，其具有在该多孔层表面之上的轴承材料层的部分。该多孔层(即涂层)表面之上的轴承材料层的部分的厚度至少为25微米。在另一个实施例中，该涂层的厚度至少为50微米。在另一个实施例中，该涂层的厚度小于300微米。在另一个实施例中，该涂层的厚度小于150微米。为了精确地制造具有一致的涂层厚度的三层材料，所形成的三层材料可用轧制而确定最终尺寸。本发明方法的每个步骤可以作为连续过程的一部分来进行。
本发明的轴承和制造所述轴承的方法的优点在于，由于该挤压未烧结带所含有液体润滑剂的量较少，在烧结或固结该带时，不会导致起泡，因此轴承基本上没有气泡。在各种现有技术的方法中，诸如水和/或VOC’s的液体润滑剂在渗入之后便被去掉，这便增大了孔隙并形成气泡。而且，在要获得大于35微米的表面层时，基于现有材料的凝固悬浮液基的材料可能会起泡。本发明的方法还可以生产可钻削轴承，并可经机械加工而获得精确的尺寸。
对按本文所述制造方法而制备的材料进行测试后，结果表明，能够获得较厚的涂层，并可在覆盖的轴承套上进行后续钻削操做。而且，该材料和处理方法可提高干耐磨性和耐腐蚀性，同时保具有可接受的摩擦水平。
实例实例1由体积约80％的PTFE和体积约20％的CaF2组成的粒状粉末混合物加到挤压式挤压机中。该PTFE的粒度为500和600微米之间。该氟化钙颗粒的平均直径约2微米。该粒状粉末混合物还包括液体润滑剂。该粒状粉末混合物用常规混合方法混合。
该粒状粉末混合物通过挤压式挤压机的模子而生成烧结带。该带的厚度为约300微米。随着挤压，该带在挤压和压延过程中而干燥。
在低于PTFE熔点的温度下，所述带渗入设置于钢背衬材料上的多孔的青铜金属层中，以形成轴承材料层。将所述带和背衬材料穿过轧机，并使轴承材料层渗入至多孔层的孔隙中，从而使挤压未烧结带渗入。该渗透步骤还使该轴承材料层部分留在该青铜多孔层的表面上。
该渗入的挤压未烧结带然后在400℃的温度下通过连续烧结炉，并在该温度下驻留约30秒。该驻留时间可用于烧结该渗入挤压带，以形成连续固结的轴承材料层，该复合物条然后通过第二轧机，对该条进行轧制，以获得精确厚度。该最终复合物材料具有约65微米的厚度。
实例2制备含有包括体积约50％PTFE和体积约50％PPS的挤压未烧结带，制备过程除下文所述外均与前文所述相同。该PTFE和PPS利用空气撞击粉末机混合，且炉温约365℃。最终复合物材料具有约65微米的涂层厚度。
根据实例2而得的复合物材料条形成在轴承衬套中，并且用类似于“Materials for Plain BearingsReview 174”Int.Mellalurgical Rev.的18卷，(1973)的相关正文和图2中描述的设备进行干耐磨试验。同时对市场上可买到的轴承材料DUTM(PTFE和Pb糊状物)和DP4TM(PTFE和PPS熔化的挤压成形带，见美国专利第5911514号)液进行测试。测试结果见表1。
干滑动试验条件载荷115psi；轴速175ft/min；20,000psi-fpm；0.7Mpa-m/s。
表1 干耐磨试验结果

因此，从该结果可以看到，与现有技术的材料相比，本发明的材料和方法在材料的干耐磨性能方面有明显提高。
总之，本文已对采用本发明的构思而带来的各种好处进行了详述。前面描述的本发明实施例是为了说明和描述的目的。不应当认为是排他的或将本发明限制在所公开的精确形式。在上述技术的启发下，可进行明显的修改和变化。对所述实施例进行选择和描述是为了最好地说明本发明的原理和它的实际应用，从而使本领域的普通技术人员能够最好地应用本发明各种实施例，和适合于具体应用的各种修改。后附权利要求在于对本发明的范围进行限定。
权利要求
1.一种轴承，包括背衬材料；位于所述背衬层上的多孔层，以及渗入该多孔层中的挤压轴承材料层，其中所述轴承材料层是连续固结结构，包括连续的聚四氟乙烯母基和不连续添加剂材料颗粒，其中所述轴承材料层具有在位于该多孔层之上的部分。
2.如权利要求1的轴承，其中该轴承材料层基本上没有气泡。
3.如权利要求1的轴承，其中该添加剂颗粒微观地和宏观地均质分布在该聚四氟乙烯母基内。
4.如权利要求1的轴承，其中所述背衬材料是金属条。
5.如权利要求4的轴承，其中该多孔层包括烧结于该金属背衬的青铜颗粒。
6.如权利要求1的轴承，其中该添加剂材料包括无机颗粒填充物。
7.如权利要求6的轴承，其中该轴承材料层含有10％到30％体积的无机填充材料。
8.如权利要求6的轴承，其中该无机填充材料包括氟化钙。
9.如权利要求1的轴承，其中该轴承材料层还包括有机填充材料。
10.如权利要求1的轴承，其中该添加剂材料包括聚苯醚硫化物。
11.如权利要求10的轴承，其中该轴承材料层含有30％到70％体积的聚苯醚硫化物。
12.如权利要求1的轴承，其中位于该多孔层表面之上的该轴承材料层的部分大于25微米。
13.如权利要求1的轴承，其中位于该多孔层表面之上的该轴承材料层的部分大于小于300微米。
14.一种塑料轴承材料，包括挤压未烧结带或条，该带和条可渗入设置在背衬材料上的多孔层中，其中，该挤压未烧结带包括聚四氟乙烯母基和不连续添加剂颗粒。
15.如权利要求14的塑料轴承材料，其中该添加剂颗粒微观地和宏观地均质分布在该聚四氟乙烯母基内。
16.如权利要求14的塑料轴承材料，其中该添加剂颗粒包括无机颗粒填充物。
17.如权利要求15的塑料轴承材料，其含有10％到30％体积的无机颗粒填充物。
18.如权利要求17的塑料轴承材料，其中该无机颗粒填充物包括氟化钙。
19.如权利要求14的塑料轴承材料，还包括有机填充材料。
20.如权利要求14的塑料轴承材料，其中该添加剂材料包括聚苯醚硫化物。
21.如权利要求20的塑料轴承材料，其含有30％到70％体积的聚苯醚硫化物。
22.一种制造方法，包括提供包括聚四氟乙烯母基和不连续添加剂颗粒的挤压未烧结带或条；将所述挤压未烧结带渗入设置在背衬材料上的多孔层中；以高于该聚四氟乙烯熔点之上的温度烧结该渗入的未烧结带，以形成连续的固结轴承材料层。
23.如权利要求22所述的方法，其中该添加剂颗粒微观地和宏观地均质分布在该聚四氟乙烯母基内。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述背衬材料是金属条。
25.如权利要求23所述的方法，其中该多孔层包括烧结于该金属背衬的青铜颗粒。
26.如权利要求22所述的方法，其中该添加剂材料包括无机颗粒填充物。
27.如权利要求26所述的方法，其中该挤压未烧结带含有10％到30％体积的无机填充材料。
28.如权利要求22所述的方法，其中该挤压未烧结带还包括聚合物材料。
29.如权利要求22所述的方法，其中该挤压未烧结带包括聚苯醚硫化物。
30.如权利要求29所述的方法，其中该挤压未烧结带含有30％到70％体积的聚苯醚硫化物。
31.如权利要求22所述的方法，其中该挤压未烧结带经过柱塞式挤压。
32.如权利要求22所述的方法，其中该挤压未烧结带以低于聚四氟乙烯的熔点的温度渗入。
33.如权利要求22所述的方法，还包括在将该未烧结的带渗入该多孔层中之前干燥该挤压未烧结带的步骤，该干燥步骤在足以从该未烧结的带中去掉液体润滑剂的温度下进行。
34.如权利要求22所述的方法，其中这些步骤是连续的过程。
35.如权利要求22所述的方法，其中该轴承材料的一部分位于该多孔层的表面之上。
36.如权利要求22所述的方法，其中该轴承材料层的表面基本上没有气泡。
37.如权利要求36所述的方法，其中在该多孔层的表面之上的轴承材料的部分大于25微米。
38.如权利要求36所述的方法，其中在该多孔层的表面之上的轴承材料的部分小于300微米。
39.制造轴承的方法包括权利要求22所述的方法。
40.一种通过包括权利要求22的方法而制造的轴承。
全文摘要
本发明公开了轴承、塑料轴承材料及其生产方法。该轴承包括渗入多孔层中的连续固结轴承材料层，该多孔层又安装在背衬材料上。
文档编号B22F7/04GK1756911SQ200480005980
公开日2006年4月5日 申请日期2004年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者迈克尔·基姆, 德里克·S·马尔塞拉, 珍特·约翰斯通 申请人:格莱西尔加洛克轴承公司