滑动发动机部件的制作方法_2

文档序号:9620526阅读:来源:国知局
r>[0045]荧烷可选自以下物质组成的组:
[0046]3,3’-二甲氧基-荧烷;
[0047]3-氣_6_苯基氛基-焚烧;
[0048]3- 二乙基氛基-6-甲基-7-氣焚烧;
[0049]3- 二乙基-7,8-苯并荧烷;
[0050]3,3’,3” -三(对-二-甲基氨基苯基)苯酞;
[0051]3,3’-双(对-二甲基-氨基苯基)-7_苯基氨基荧烷;和
[0052]3- 二乙基_氛基_6_甲基-7-苯基氛基-焚烧。
[0053]热致变色材料的阈值热处理条件可包括范围为150?320°C的阈值固化温度。
[0054]滑动发动机部件可为选自以下部件组成的组中的滑动轴承组件: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、和轴承盖轴承面。
[0055]塑料聚合物基层可包括大量热致变色材料和至少一种可经过在高于阈值热处理条件下热处理的热致变色材料。
[0056]固化可包括在高于阈值热处理条件下热固化塑料聚合物基层。
[0057]方法可进一步包括分析滑动发动机部件以辨认是否出现高于阈值热处理条件下热固化的变色指示。
【附图说明】
[0058]本发明的实施方式在下文参考附图进一步描述,其中:
[0059]图1A示出轴承壳;
[0060]图1B示出经过在高于第一阈值热处理条件下固化后图1A中的轴承壳;
[0061]图1C示出图1A中轴承壳的剖视图;
[0062]图2A示出另一个轴承壳;
[0063]图2B示出经过在高于第二阈值热处理条件下(例如在高于应用至图1B中轴承的温度下)固化后图2A中的轴承壳;并且
[0064]图3和4示出根据本发明可供选择的轴承壳的剖视图。
【具体实施方式】
[0065]在描述的实施方式中,相同的特点由相同的数字指示,虽然在一些情况下有一个或更多100的整数倍增长;和印刷标记(例如上标符号)。比如,在不同的图中,100,100’,200,200”,300和400都用来指示轴承壳。
[0066]图1A示意性示出滑动轴承100 (例如滑动发动机部件)为中空的半圆柱形轴承衬壳(经常称为“半轴承”)。
[0067]半轴承100有基质102,该基质包括牢固的钢背衬102A和在背衬的凹内表面上可选择的轴承内衬层102B(例如铝-锡合金层)。塑料聚合物基“覆盖”层104提供在基质102上。覆盖层104设定为在滑动轴承100的使用寿命期间提供工作面。覆盖面104是半轴承最里层,该覆盖面设定为正对轴承组件中的协作运动部分(例如覆盖面接收组装轴承的颈轴,该颈轴与润滑油的中间膜互相协作)。
[0068]塑料聚合物基覆盖层104为塑料聚合物基质和分布在整个基质中的颗粒的复合层。塑料聚合物材料选自以下物质组成的组中:聚酰胺/酰亚胺树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯、含氟聚合物、聚醚醚酮、甲醛树脂、和酚醛树脂。所述层包括热致变色材料,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,这对诱导相关的热致变色化学反应是必需的。热致变色材料可为固体粉末分布在整个聚合物基质中,或可为聚合物基质中的溶液溶解(这样可促进分散的均匀性)。
[0069]塑料聚合物基覆盖层104包括5?20vol %热致变色材料,并且优选10?15vol%。该(或每种)热致变色材料少于5vol%引起的变色可难以区分。热致变色材料(或总比例,在有大量热致变色材料的情况下)高于20vol%可包括聚合物的结构完整性。
[0070]诱导热致变色化学反应要求的阈值热处理条件为包括固化温度(以提供化学活化能量)和持续时间(让动力学能够发生)的作用,所要求的固化持续时间随着固化温度的升高而减少。例如,阈值热处理条件可要求在227°C固化持续120分钟,但是在313°C仅要求1分钟。固化温度在150?320°C范围内的热致变色材料可特别适合和用于滑动发动机部件(例如半轴承)类型的聚合物和通常的运行温度一起使用。
[0071]热致变色材料可为无机金属盐、有机封装的无机材料、丙烯酸聚合物、或无色染料。在无机盐的情况下,热致变色材料可为无机金属盐,例如一些过渡金属(例如钴、镍、铜、铬、镉、钒、锌、铁)的盐或复合物、和铀、铋和铝。例如,热致变色材料可为Co (N02) 2.2C5H12N4.10H20,[Co(NH3)5C1]C12,[Co (NH3) Cl] SiF6,[Co (NH3)6]P04,NiS04.7H20,NiCl2.2C6H12N4.10H20,NiBr2.2C5H12N4.10H20,Ni (CNS) 2.吡啶,Ni (Mo04) 6.8H20,Cu_2,2Cu(CNS)2.2 吡啶,[Cr (NH3)6]4(P307) 8, (NH4)2Cr207,Cd(0H)2,NH4V03,(NH4)2U207,和 / 或NH4CoP04,这些物质热致变色阈值热处理条件的阈值温度都在150?235°C范围内。例如,在有机封装的无机材料情况下,热致变色材料可包括含有热致变色无机金属盐的三聚氰胺-甲醛聚合物壳。在无色染料的情况下,热致变色材料可为螺内酯、螺吡喃或俘精酸酐。螺内酯可为结晶紫内脂。
[0072]塑料聚合物基覆盖层104同样可包括5?20vol %的非热致变色有色材料,并且优选10?15vol%。非热致变色有色材料可提供与热致变色材料的混合视觉对比,来增强聚合物基层经过高于热致变色材料的阈值热处理条件下固化之前和之后的视觉对比。
[0073]复合覆盖层沉积为塑料聚合物基基质材料和悬浮材料的混合物,并且可进一步包括可促进形成混合物的溶剂。合适的溶剂可为非极性(例如二甲苯、甲苯)、极性非质子(例如丙酮、η-乙基-2-吡咯烷酮{ΝΕΡ}、η-甲基-2-吡咯烷酮{ΝΜΡ}、γ - 丁内酯、二丙二醇二甲醚)、或极性质子(例如水、乙醇、乙二醇)。溶剂可以多种比例使用以实现混合物特别可取的黏性以涂布至基质上。
[0074]塑料聚合物混合物同样可另外含有硅烷材料。硅烷材料被发现增加聚酰胺/酰亚胺基质的稳定性并且同样被发现增加聚酰胺/酰亚胺树脂材料至基质的粘着性。合适的硅烷材料可为γ -氨基丙基三乙氧基硅烷(例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷),并且可另外添加3?6vol%范围内的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷至混合物。合适并可供选择的硅烷材料可包括双-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。
[0075]塑料聚合物基层可进一步包括1?15vol %的干性润滑剂颗粒,并且优选范围为2 ?8νο1 % ο
[0076]干性润滑剂颗粒可包括在塑料聚合物基层中,因为其对材料摩擦性能的有利影响和自润滑效果。干性润滑剂颗粒可为含氟聚合物、Mo2S、或石墨烯。含氟聚合物颗粒添加物可优选由聚四氟乙烯(PTFE)构成,因为这是就减少塑料聚合物基层的摩擦系数和提高塑料聚合物基层的自润滑性能而言最有效的含氟聚合物。然而,如果可取可使用另一种合适的含氟聚合物,例如聚全氟乙丙烯(FEP)。
[0077]干性润滑剂颗粒低于lvol%,耐磨性和摩擦学性能的提高并不明显。干性润滑剂颗粒高于15vol %,可损害塑料聚合物基层的结构完整性。过高的干性润滑剂颗粒含量会以不可接受的程度减少基质硬度和强度。
[0078]干性润滑剂颗粒的理想颗粒尺寸在1?5 μπι的范围内,并且优选的尺寸范围为2 ~ 4 μ mD
[0079]塑料聚合物基层可进一步包括1?少于15vol %的金属粉末。有利地,金属粉末(特别为金属片的形式)增强塑料聚合物基层的导热性。金属粉末可进一步增强塑料聚合物基层的耐磨性。金属
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