Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия

Классы МПК:C10M103/06 соединения металлов
C10M135/18 тиокарбаминового типа, например содержащие группы или
C10M147/02 мономер, содержащий только углерод, водород и галоген
C10M173/00 Смазочные составы, содержащие более 10% воды
C10M173/02 не содержащие минеральных или жирных масел
C08J5/16 изготовление изделий или материалов с низким коэффициентом трения
C09D1/00 Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки на основе неорганических веществ
C09D127/18 гомополимеры или сополимеры тетрафторэтена
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-03-30
публикация патента:

Изобретение относится к созданию композиционного антифрикционного твердого смазочного покрытия. Композиция антифрикционного твердою смазочного покрытия содержит дисульфид молибдена, азотную кислоту, фосфорную кислоту, азотнокислое серебро, оксид меди, дополнительно содержит тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс, суспензию фторопласта Ф-4Д и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: дисульфид молибдена 50-56; тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс 4-8; азотнокислое серебро 2-4; азотная кислота 3-7; фосфорная кислота 10-12; оксид меди 1-3; суспензия фторопласта Ф-4Д 13-15; вода остальное. Технический результат - покрытие обладает низким коэффициентом трения, коэффициентом трения покоя и высокой износостойкостью. 2 табл., 7 пр.

Изобретение относится к созданию композиционного антифрикционного твердого смазочного покрытия. Покрытие может быть использовано в узлах трения машин и механизмов, в частности в подшипниках скольжения работающих в воздушной среде при частых циклических нагрузках, перепадах температур.

Известна антифрикционная композиция, содержащая, мас.%: дисульфид молибдена 10,0-18,0, кристаллический йод 0,2-0,6, полиакриловый лак остальное и дополнительно ультрадисперсный композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 -сиалон в количестве 0,2-0,5 мас.% (патент РФ 2285019 С1, МПК C08J 5/16, 10.10.2006).

Недостатками данной композиции являются сравнительно низкие триботехнические свойства полученного покрытия при частых циклических нагрузках и вызывающих разрушение полимерного связующего.

Известна антифрикционная композиция для покрытий при следующем соотношении компонентов, мас.%: дисульфид молибдена модифицированный эпиламом, при их массовом соотношении 1:(2-3)20-25 и поливинилбутиральный лак остальное (патент Российской Федерации 2359981 С1, 23.11.2007).

Недостатками антифрикционной композиции являются сравнительно невысокие антифрикционные свойства полученного покрытия, при циклических нагрузках и отрицательных температурах.

Наиболее близким по назначению и технической сущности, является антифрикционное твердоемазочное покрытие (патент Российской Федерации № № 2412276 от 28.10.2009), содержащие мас.%: дисульфид молибдена, коллоидный графит, квазикристаллы Al-Cu-Fe, допированные бором, эпоксидный лак. Это покрытие наносится на поверхность пар трения, работающих в интервале температур от -60°С до +250°С.

Однако оно обладает сравнительно высоким коэффициентом трения и пониженной износостойкостью.

Перед авторами стояла задача получения антифрикционного композиционного твердого смазочного покрытия на металлах, обладающего низким коэффициентом трения и низким коэффициентом трения покоя в температурном диапазоне от -100°С до 150°С, высокой износостойкостью при циклических нагрузках.

Эта задача решена тем, что в состав композиции, содержащей дисульфид молибдена и связующее, дополнительно введены тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс, суспензия фторопласта Ф-4Д, азотнокислое серебро, а в качестве связующего взят водный раствор азотной кислоты, фосфорной кислоты, оксида меди и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Дисульфид молибдена 50-56
Тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс 4-8
Азотнокислое серебро2-4
Суспензия фторопласта Ф-4Д13-15
Азотная кислота3-7
Фосфорная кислота 10-12
Оксид меди 1-3
Вода Остальное

Тетраэтилдиурамдисульфида медный комплекс представляет собой темно-синий порошок, выпускаемый по ТУ 6-09-07-491-75. Введение данного медного комплекса способствует снижению коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя.

Введение порошка азотнокислого серебра и оксида меди способствует снижению коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя.

Суспензия фторопласта Ф-4Д представляет собой водную взвесь частиц фторопласта 4Д с размером частиц 0,4-0,06 мкм, выпускаемую по ТУ 6-05-1246-81, способствует снижению коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя в температурном диапазоне от -100°С до 150°С, повышению износостойкости при циклических нагрузках.

При совместном применении суспензии фторопласта и тетраэтилтиурамдисульфида медного комплекса в композиции твердого смазочного покрытия наблюдается эффект синергизма, приводящий к значительному улучшению трибологических свойств (см. таблицу 2). Эффективность использования этих модификаторов совместно обусловлена явлением «накопления» фаз твердой и смазочной (компоненты фторопласт-4Д) на поверхности покрытия и явлением избирательного переноса на смежную поверхность трения для медьсодержащих фаз (тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс) покрытия, распределяющихся по поверхности покрытия и контртела, практически не подвергаясь значительному уносу из зоны трения.

Пример получения композиционного антифрикционного твердого смазочного покрытия

В начале процесса получают связующее следующим образом: смешивают азотную кислоту с фосфорной при 80-90°С (количественный состав приведен в таблице 1), охлаждают смесь до комнатной температуры и вводят в нее оксид меди при тщательном перемешивании до полного растворения.

Далее при тщательном перемешивании готовят смесь дисульфида молибдена, суспензии фторопласта Ф-4Д, тетраэтилтиурамдисульфида медного комплекса.

Полученные смеси соединяют и добавляют водный раствор азотнокислого серебра.

Полученный раствор тщательно перемешивают при помощи лопастной мешалки со скоростью вращения 150 об/мин до получения однородной массы. Затем полученную композицию антифрикционного твердого смазочного покрытия наносят при помощи кисти на рабочие органы стальных изделий и далее проводят термическую обработку в термошкафу при 300°С в течение двух часов.

Количественный состав испытуемых композиций приведен в таблице 1.

Таблица 1
КомпонентыСодержание покрытия, мас.%, в составе
1 234 567
Дисульфид молибдена 565650 525456 50
Тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс8 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 46 78 4
Азотнокислое серебро 442 234 4
Азотная кислота 773 467 7
Фосфорная кислота 111110 111011 12
Оксид меди 221 122 3
Суспензия фторопласта Ф-4Д композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 1313 1415 1315
ВодаДо 100До 100До 100До 100 До 100До 100 До 100

Испытание трибологических свойств полученного покрытия производились на возвратно-поступательной машине трения, скорость перемещения V=0,132 м/с, Р=20,2 МПа при температуре -100, +150, +23°С. Антифрикционное покрытие наносилось на образцы из стали, в качестве контртела использовались стальные образцы. Испытание проводилось до предельного изнашивания при циклических нагрузках. Время работы за один цикл 5 секунд.

Коэффициент трения покоя фиксировался на лабораторной машине, разработанной во ФГУП ОКТБ «ОРИОН», время выдержки узла трения 30 минут в климатической камере при температуре -100, +150, +23°С.

Результаты испытаний семи композиций антифрикционного композиционного твердого смазочного покрытия приведены в таблице 2. Как видно из таблицы, при введении дополнительно только суспензии фторопласта Ф-4Д (состав 1) или только тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс (состав 2) свойства покрытия улучшаются, но незначительно. Наибольший эффект достигается при совместном введении дополнительных компонентов (составы 3, 4, 5, 6, 7).

В ФГУП ОКТБ «ОРИОН» проведены испытания подшипников с покрытием сфер внутренних колец антифрикционным композиционным твердым смазочным покрытием. Материал колец ШХ15.

Результаты испытаний подшипников удовлетворяют требованиям по коэффициенту трения, силе трения покоя и сроку службы (долговечности).

Таблица 2
Физико-механические свойства Состав покрытия
1 234 567 Прото- тип
Коэффициент трения при температурекомпозиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241
-100°C 0,0750,060,04 0,0550,045 0,050,050,10
+150°C 0,0350,0250,014 0,010,015 0,010,0140,05
+23°C 0,0550,040,02 0,0250,022 0,0250,0240,08
Коэффициент трения покоя при температуре композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241
-100°C 0,080,0750,06 0,0650,07 0,0650,06-
+150°C 0,050,0450,020 0,0220,019 0,0240,0200,13
+23°C 0,060,0550,033 0,0350,04 0,0420,0330,13
Скорость изнашивания, мкм/ч композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241 композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, патент № 2493241
-100°C 1,91,81,6 1,51,4 1,61,6-
+150°C1,7 1,71,5 1,31,01,4 1,42,5
+23°C0,13 0,130,09 0,090,090,1 0,10,18

На основании результатов, приведенных в таблице 2, подтверждается, что введение тетраэтилтиурамдисульфида медного комплекса и суспензии фторопласта Ф-4Д повышает трибологические свойства антифрикционного композиционного твердого смазочного покрытия и позволяет получить покрытие, которое обладает сниженным коэффициентом трения и коэффициентом трения покоя и повышенной износостойкостью при циклических нагрузках. Разработанная композиция испытана на опытном предприятии ФГУП ОКТБ «ОРИОН», и полученные покрытия имеют высокие физико-механические показатели.

На основании вышеизложенного, а также с учетом проведенного патентно-информационного поиска считаем, что разработанная нами «Композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия» отвечает требованиям для признания его изобретением: новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость и может быть защищена патентом Российской Федерации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия, содержащая дисульфид молибдена, азотную кислоту, фосфорную кислоту, азотнокислое серебро, оксид меди, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс, суспензию фторопласта Ф-4Д и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Дисульфид молибдена 50-56
Тетраэтилтиурамдисульфида медный комплекс4-8
Азотнокислое серебро2-4
Азотная кислота3-7
Фосфорная кислота10-12
Оксид меди1-3
Суспензия фторопласта Ф-4Д13-15
ВодаОстальное


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2493241

patent-2493241.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C10M103/06 соединения металлов

Патенты РФ в классе C10M103/06:
триботехническая композиция для металлических узлов трения -  патент 2527243 (27.08.2014)
смазочная масляная композиция для уменьшения трения, включающая нанопористые частицы -  патент 2512379 (10.04.2014)
состав для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств узлов трения -  патент 2469074 (10.12.2012)
безграфитовая высокотемпературная смазка -  патент 2458111 (10.08.2012)
композиционный антифрикционный твердый смазочный материал -  патент 2444562 (10.03.2012)
нанотехнологическая антифрикционная порошковая композиция (варианты), нанотехнологическая смазочная композиция и способ нанотехнологической смазки -  патент 2415176 (27.03.2011)
антифрикционная суспензия -  патент 2412980 (27.02.2011)
активизатор трения-сцепления -  патент 2362799 (27.07.2009)
антифрикционная смазочная композиция и способ ее получения -  патент 2321620 (10.04.2008)
смазочное покрытие и способ его получения -  патент 2321619 (10.04.2008)

Класс C10M135/18 тиокарбаминового типа, например содержащие группы или

Класс C10M147/02 мономер, содержащий только углерод, водород и галоген

Класс C10M173/00 Смазочные составы, содержащие более 10% воды

Патенты РФ в классе C10M173/00:
способ покрытия металлических поверхностей композицией смазочных материалов, содержащей воски -  патент 2515984 (20.05.2014)
способ покрытия металлических поверхностей фосфатным слоем, а затем полимерным слоем смазочных материалов -  патент 2501848 (20.12.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для шлифования плазменных покрытий на никелевой основе -  патент 2501847 (20.12.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для обработки стекла -  патент 2495096 (10.10.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла и других материалов -  патент 2475522 (20.02.2013)
смазочный материал и способ его получения -  патент 2467061 (20.11.2012)
эмульсол для смазки металлических форм при изготовлении бетонных и железобетонных изделий -  патент 2466181 (10.11.2012)
смазочно-охлаждаюшая жидкость -  патент 2461610 (20.09.2012)
растворимое масло, содержащее сверхщелочные сульфонатные присадки -  патент 2458110 (10.08.2012)
графитсодержащая высокотемпературная смазка для применения при горячей обработке высококачественных и углеродистых сталей давлением -  патент 2454452 (27.06.2012)

Класс C10M173/02 не содержащие минеральных или жирных масел

Патенты РФ в классе C10M173/02:
способ покрытия металлических поверхностей композицией смазочных материалов, содержащей воски -  патент 2515984 (20.05.2014)
способ покрытия металлических поверхностей фосфатным слоем, а затем полимерным слоем смазочных материалов -  патент 2501848 (20.12.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для обработки стекла -  патент 2495096 (10.10.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла и других материалов -  патент 2475522 (20.02.2013)
смазочный материал и способ его получения -  патент 2467061 (20.11.2012)
смазочно-охлаждаюшая жидкость -  патент 2461610 (20.09.2012)
графитсодержащая высокотемпературная смазка для применения при горячей обработке высококачественных и углеродистых сталей давлением -  патент 2454452 (27.06.2012)
композиция смазочного материала для металлообработки -  патент 2451059 (20.05.2012)
смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов -  патент 2441060 (27.01.2012)
смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки серебра и серебряных сплавов -  патент 2441059 (27.01.2012)

Класс C08J5/16 изготовление изделий или материалов с низким коэффициентом трения

Патенты РФ в классе C08J5/16:
антифрикционная композиция -  патент 2526989 (27.08.2014)
антифрикционный композиционный полимерный материал -  патент 2524958 (10.08.2014)
композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полиамида -  патент 2522106 (10.07.2014)
антифрикционный композиционный материал -  патент 2504560 (20.01.2014)
способ получения полимерного композита антифрикционного назначения на основе политетрафторэтилена -  патент 2495886 (20.10.2013)
антифрикционный композиционный материал -  патент 2495060 (10.10.2013)
способ получения антифрикционных материалов для бинарных поверхностей -  патент 2487904 (20.07.2013)
полимерная композиция триботехнического назначения -  патент 2484107 (10.06.2013)
способ получения композиционного материала на основе политетрафторэтилена и диоксида кремния -  патент 2469056 (10.12.2012)
нанокомпозиционный антифрикционный и уплотнительный материал на основе политетрафторэтилена -  патент 2467034 (20.11.2012)

Класс C09D1/00 Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки на основе неорганических веществ

Патенты РФ в классе C09D1/00:
композиция для получения термозащитного покрытия и термозащитное покрытие -  патент 2529525 (27.09.2014)
огнестойкое теплозащитное покрытие и способ его получения -  патент 2523818 (27.07.2014)
состав огнезащитный -  патент 2521999 (10.07.2014)
асфальтобетонная смесь -  патент 2515840 (20.05.2014)
красящее многофункциональное защитное покрытие -  патент 2514940 (10.05.2014)
дорожный асфальтобетон на основе модифицированного битумного вяжущего -  патент 2504565 (20.01.2014)
способ производства материалов из карбоната кальция с улучшенными адсорбционными свойствами поверхности частиц -  патент 2499016 (20.11.2013)
строительные панели с покрытием и изделия, содержащие полугидрат сульфата кальция -  патент 2497855 (10.11.2013)
негидрирующий штукатурный состав и способ его изготовления -  патент 2497854 (10.11.2013)
способ получения многослойного покрытия на основе sio2-zro2-p2o5-cao -  патент 2497680 (10.11.2013)

Класс C09D127/18 гомополимеры или сополимеры тетрафторэтена

Патенты РФ в классе C09D127/18:
коррозионностойкое композиционное полимерматричное порошковое покрытие на основе полисульфона -  патент 2525906 (20.08.2014)
способ получения ультрагидрофобных покрытий для борьбы с обледенением больших площадей -  патент 2525292 (10.08.2014)
композиции для облицовочных покрытий -  патент 2515301 (10.05.2014)
лаковая композиция -  патент 2505572 (27.01.2014)
состав для нанесения фторполимерного покрытия на полиимидную пленку и устройство для нанесения состава на полиимидную пленку -  патент 2503691 (10.01.2014)
смешанные композиции фторполимеров -  патент 2497849 (10.11.2013)
композиция для получения покрытия с высокими триботехническими свойствами и способ получения покрытия -  патент 2495893 (20.10.2013)
антикоррозионная лакокрасочная композиция -  патент 2470054 (20.12.2012)
способ нанесения фторполимерного порошкового покрытия в качестве грунтовочного слоя и верхнего покрывного слоя -  патент 2464107 (20.10.2012)
способ получения композиций для получения антифрикционных покрытий на металлических поверхностях -  патент 2457228 (27.07.2012)

Наверх