塑料轴承材料.doc

塑料轴承材料主要有聚甲醛（POM）, 聚乙烯(PE), 聚丙烯（PP），尼龙（PA66）聚偏氟乙烯(PVDF),聚四氟乙烯（PTFE）,聚醚醚酮（PEEK）等。塑料轴承不同材料也有陶瓷轴承的相关特性，但是不能用于高转速和高负荷的场合。这些材料可广泛地应用于：航空、航天、航海、石油、化工、机械、汽车、机车、冶金、电子、轻纺、泵类、制药、食品机械、医疗器械、国防军事技术等领域。是具有较大的社会和经济效益的新材料高科技产品。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)分子量均在150万以上,赋予其非常优异的使用特性。一、磨损率 材 料UHMW-PEPA66PTHE45#碳钢不锈钢磨损平均值0.621.512.314.024.05由上图可见,UHMW-PE板材磨损率低于其他材料。二、冲击强度：测试方法按ASTMD256方法进行材 料UHMW-PEPA66铸石板ABS45#碳钢冲击强度KJ/1406-111.6-1516-44300-400由上图可见,UHMW-PE板材冲击强度高于其他三种材料。三、磨擦系数：测试方法，按ASTMD1894方法进行材料UHMW-PEPA66铸石板ABSPC磨擦系数0.07-0.110.370.30-0.450.380.36由上图可见,UHMW-PE板材磨损系数相对于另外几种材料是最低的。四、具有抗化学腐蚀性，可耐酸、碱、盐等介质（荼溶剂除外）。五、优异的耐低温性能在-269下仍具有延展性，因而能够用做核工业的耐低温部件。六、卫生无毒的优异性能，可用于食品、卫生行业。七、冲击能吸收值在所有塑料中最高，因而噪声阻尼性好，具有优良的消音效果。八、自润滑性UHMWPE有极低的摩擦因数（0.050.11），故自润滑性优异。表1为UHMWPE与其他工程塑料摩擦因数比较。从表1可以看出，UHMWPE的动吗擦因数在水润滑条件下是PA66和POM的1/2，在无润滑条件下仅次于塑料中自润滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）；当它以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。因此，在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。名称摩擦系数自润滑水润滑油润滑UHMWPE0.100.220.050.100.050.08PTFE0.040.250.040.080.040.05PA660.150.400.140.190.060.11POM0.150.350.100.200.050.10 表1 UHMWPE与其它工程塑料摩擦因数比较九、不粘性UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符能力仅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面与其它材料不易粘符。 十、吸水性小UHMWPE吸水率很低；一般小于0.01%，仅为PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥处理。十一、密度表2为UHMWPE与其它工程塑料密度比较。由表2可知，UHMWPE的密度比其它所有工程塑料都低，一般比PTFE低56%，比POM低33%，比PBTP低30%，因此其制品非常轻便。名称相对密度UHMWPE密度比其低/%PTFE201256POM1.4133PBTP1.3130PC1.2022PA1.021.14818UHMWPE0.94-1.00表2 UHMWPE与其它工程塑料密度比较十二、拉伸强度由于UHMWPE具有朝拉伸取向必备的结构特征，所以有无可匹敌的超高拉伸强度，因此可通过凝胶纺丝法制得超高弹性模量和强度的纤维，其拉伸强度高达33.5GPa,拉伸弹性模量高达100125GPa；纤维比强度是迄今已商品化的所有纤维中最高的，比碳纤维大4倍，比钢丝大10倍，比芳纶纤维大50%。十三、其他性能UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能，比HDPE更优良的耐环境应力开裂性，比HDPE更好的耐疲劳性及耐r-射线能力。十四、不足之处与其它工程塑料相比，UHMWPE耐热性、刚度和硬度偏低，但可以通过“填充”和“交联”等方法来改善；从耐热性来看，UHMWPE的熔点（136）与普通聚乙烯大体相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工难度大。POM和PA材料具备良好的机械强度及耐磨性，适合制作比较精密的塑料轴承，工作温度从-60100，表面强度高且光滑，基本上不会出现张力，其良好的自润滑性能及低的磨擦系数，在保持塑料轴承传统优势的基础上，可应用于精密及较高转速运转。其中POM塑料轴承是所有塑料轴承中应用最为广泛的一种，一般内外球材料采用POM或PA，保持架采用玻璃纤维增强的尼龙66（GRPA66-25）。滚珠为玻璃球，不锈钢球或陶瓷球，此种轴承碱性环境下表现良好但不适合在酸性腐蚀环境下运行。 特性： 1.刚性大，硬度高，即使在低温下，冲击强度高； 2.优异的弹性，抗蠕变性能好； 3.高耐热稳定性和非常好的尺寸稳定性； 4.滑动性能好，耐磨； 5.生理惰性，适宜与食品接触。 6.不耐强酸和强氧化剂，粘接油漆性差 主要用途： 机电设备、健身器材、食品机械、家俱及装潢建材 HDPE、PP、UPE材料已证明能用于相对较弱的酸碱交叉环境（30%Cucl2溶液和30%NaoH溶液测试OK）故适用于大多数酸/碱/盐/溶济/油/气体及海水腐蚀环境。具备一般塑料轴承之无油自润滑，抗磁电绝缘等性能，但机械强度较低，容易变形，故此类抗酸碱塑料轴承不适用于较大负荷及较高转速，为克服此类抗酸碱塑料轴承的缺点。相比较而言，采用UPE材料则具备更佳的强度，低磨擦特性及低温应用特性（最低可至150），一般内外圈材料采用HDPE、PP或UPE，保持架材料采用HDPE、PP或UPE，滚珠为玻璃球、不锈钢球或陶瓷球。这样抗酸碱轴承综合性能将会得到较大提高。 特性： 1.耐腐蚀性好，在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀介质及有机介质 2.机械强度高，切能在液氮温度（-196）下保持高韧性 3.良好的自润滑性，耐磨性高 4.抗粘附能力强 5.极低的吸水性，极好的电绝缘性 6.良好的抗高能量辐射性能 主要用途： 机电设备、健身器材、食品机械、家俱及装潢建材 PTFE耐高温耐腐蚀塑料轴承 PTFE和PI作为新兴的工程塑料材料，被证明是所有已知工程塑料中机械强度尺寸稳定性及耐高温性能较好的，其中PTFE长期使用温