滑动发动机部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括塑料聚合物基轴承“覆盖”层的滑动发动机部件，并且特别涉及用于滑动轴承组件，例如轴承衬壳、衬套、曲轴轴承面、凸轮轴轴承面、连接杆轴承面、止推垫圈、轴承座轴承面、轴承盖轴承面和活塞组装部件，例如活塞环、活塞裙、和汽缸壁和汽缸套的滑动发动机部件。
【背景技术】
[0002]在内燃机中，轴承组件通常都包括一对半轴承，来保持可关于轴旋转的曲轴。每个半轴承一般为中空、半圆柱形轴承壳，并且通常至少一个为法兰半轴承，其中轴承壳一般提供有在各个轴端向外(径向)延伸的半环形止推垫圈。在其他轴承组件中，已知也可使用环形或圆形止推垫圈。
[0003]滑动轴承的轴承面一般使用分层结构，其中牢固的背衬材料上涂布有一层或多层有优选摩擦学性能的层，该层提供正对协同运动部分的轴承面。在已知的半轴承和止推垫圈中:牢固的背衬材料可为厚度约为1_或更厚的钢；轴承面上涂布有6?25 μ m的塑料聚合物基复合层(“覆盖”层)；并且可选择在背衬和覆盖层之间提供至少一层中间层(“内衬层”)，例如铜基材料(比如铜-锡青铜)或铝基材料(比如铝-锡合金)，附着至背衬，并且可选择的内衬层的厚度一般约在0.1?0.5mm的范围内(比如300 μπι的铜基合金，该铜基合金除不可避免的杂质外，包括8wt% Sn、lwt% Ni和余量的Cu)。
[0004]例如，W02010066396描述了一种用作钢背衬上的覆盖层的塑料聚合物基复合材料，该塑料聚合物基复合材料包括聚酰胺/酰亚胺塑料聚合物材料的基质，除不可避免的杂质以外，该基质包含分布在整个基质中的5至小于15vol %的金属粉末；1?15vol %的含氟聚合物颗粒，余量为聚酰胺/酰亚胺树脂(例如厚度为12微米的层，该层包括12.5vol % Α1，5.7vol % PTFE 颗粒，4.8vol % 硅烷，<0.lvol % 其它组分，以及余量(约77vol% )的聚酰胺/酰亚胺)。
[0005]所述塑料聚合物基覆盖层可通过多种不同的方法沉积，包括喷射、移印(一种间接胶版印刷方法，比如移印胶头转印塑料聚合物复合材料的图案层至滑动轴承基质上)、丝网印刷、或通过转移乳制方法。在沉积之前，塑料聚合物在溶剂溶液中，并且固体颗粒悬浮在溶液中。复合覆盖层可建构为一系列子层，其中薄涂层的重复沉积中穿插有闪干阶段以去除溶剂。在完成沉积后，沉积的聚合物通过长时间加热热固化以诱导交联来生成聚合物，比如在140?240°C持续一段时间，这段时间可在几分钟至几小时的范围内(比如10分钟至2小时)。
[0006]聚合物在沉积至不同基质时，可在不同温度固化。例如:对于没有内衬层直接沉积至钢背衬上的聚合物，或在背衬上提供有青铜内衬层时，基质能承受聚合物的高温固化；相反，在背衬上使用铝-锡内衬层时，使用低温固化来避免锡移动至晶界，削弱内衬层。聚合物层通常遮蔽背衬或任何内衬层，并且在固化时外观不会显著改变，或在不同条件下固化时外观不同。因此，为区分由相同的未固化塑料聚合物基层形成的不同固化的轴承，必需参考记录固化体系的文献。
【发明内容】
[0007]根据第一个方面，提供有一种滑动面的滑动发动机部件，滑动面由金属基质上的塑料聚合物基层提供，该滑动发动机部件能通过以下方法获得:将塑料聚合物基材料涂布至金属基质上，该塑料聚合物基材料包含分布在整个聚合物基材料上的热致变色材料，该热致变色材料设定为在经过高于阈值热处理条件下的热处理不可逆地变色；并且固化聚合物基材料。
[0008]根据第二个方面，有一种在金属基质上包括塑料聚合物基层的滑动发动机部件，聚合物基层包括:塑料聚合物基材料，该塑料聚合物基材料包含分布在整个聚合物基材料中的热致变色材料，该热致变色材料经过高于热致变色材料的阈值热处理条件下的热处理以不可逆地诱导变色。
[0009]根据第三个方面，有一种发动机，包括根据第一个或第二个特点的滑动发动机部件。
[0010]根据第四个方面，提供使用热致变色材料作为滑动发动机部件热处理时的指示剂，该滑动发动机部件在金属基质上包括塑料聚合物基层，聚合物基层包括:塑料聚合物基材料，该聚合物基材料包含分布在整个聚合物基材料中的热致变色材料，该热致变色材料设定为在高于阈值热处理条件下热处理时不可逆地变色。
[0011]根据第五个方面，有一种制造滑动发动机部件的方法，该滑动发动机部件包括金属基质上的塑料聚合物基层提供的滑动面，塑料聚合物基层包括:塑料聚合物基材料，该塑料聚合物基材料包含分布在整个聚合物基材料中的热致变色材料，该热致变色材料在高于阈值热处理条件下热处理时不可逆地变色；该方法包括:将塑料聚合物基层涂布至基质上；并且固化塑料聚合物基层。
[0012]聚合物基材料可在低于热致变色材料的阈值热处理条件下固化。
[0013]聚合物基材料可通过从以下方法组成的组中选择方法固化:在烘箱中加热，红外线辐射，和紫外线。
[0014]聚合物基材料可在高于热致变色材料的阈值热处理条件下热固化。
[0015]滑动发动机部件可包括分布在整个聚合物基材料中的大量热致变色材料，该热致变色材料均设定为在高于各自不同的阈值热处理条件下热处理会不可逆地变色。
[0016]聚合物基材料可在高于两种热致变色材料的阈值热处理条件下热固化。
[0017]热致变色材料的比例可为5?20vol %。
[0018]滑动发动机部件可包含分布在整个聚合物基材料中的非热致变色有色材料，该非热致变色有色材料在热致变色材料变色时增强涂层的视觉对比。
[0019]热致变色材料可在远离基质的塑料聚合物基层的表面浓度最高。
[0020]滑动发动机部件可包括不包含热致变色材料的另一塑料聚合物基层，该另一塑料聚合物基层提供在基质和包含热致变色材料的塑料聚合物基层之间。
[0021 ] 热致变色材料可选自以下热致变色材料组成的组中，包括:基于晶相变化的变色；基于配体几何变化的变色；和基于配位层溶剂或分解时分子数量变化的变色。
[0022]热致变色材料可包括分布在整个聚合物基材料中的热致变色粉末状固体。
[0023]热致变色材料可包括溶解在聚合物基材料中的热致变色溶液。
[0024]热致变色材料可选自以下物质组成的组中:无机金属盐、有机封装的无机材料、丙烯酸聚合物、和无色染料。
[0025]热致变色材料可选自以下物质组成的组中:
[0026]Co (N02) 2.2C5H12N4.10H20，
[0027][Co(NH3)5C1]C12，
[0028][Co(NH3)Cl]SiF6，
[0029][Co (NH3)6]P04,
[0030]NiS04.7H20，
[0031]NiCl2.2C6H12N4.10H20，
[0032]NiBr2.2C5H12N4.10H20，
[0033]Ni(CNS)2.吡啶，
[0034]Ni(Mo04)6.8H20，
[0035]Cu (OH) 2,
[0036]2Cu(CNS)2.2 吡啶，
[0037][Cr(NH3)6]4(P307) 8,
[0038](NH4) 2Cr207,
[0039]Cd (OH) 2,
[0040]NH4V03，
[0041](NH4)2U207，和
[0042]NH4CoP04O
[0043]热致变色材料可选自由螺内酯、螺吡喃和俘精酸酐组成的无色染料的组。
[0044]螺内酯可为结晶紫内脂。