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用于无油空压机滑片的耐磨碳纤维复合材料
作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-10-23 04:07  点击:

  无油滑片式空压机中的滑片寿命主要取决于材质、加工精度及运行条件,滑片寿命的长短是影响整机运转周期的一个重要因素。

  传统的空压机滑片一般会采用石墨等自润滑材料,滑片在转子槽中滑动并随转子旋转,工作时滑片顶端在气缸内表面滑动摩擦。由于石墨等自润滑材料脆性大,强度低,容易折断。另外,滑片与气缸、滑片与转子槽之间的滑动摩擦在产生大量热量的同时又使滑片磨损严重,进一步增加了损坏的可能性。

  为了保证长时间的工作运行需求,用于制作滑片的材料必须达到以下这几方面的性能要求:一是材料自身要有自润滑性,摩擦系数小,在干摩擦条件下,滑片的平均磨损率不大于1μm/h;二是重量轻,材料密度一般不能大于2.5g/cm3;三是有一定强度,保证在起动和停车以及在长期工作中不会折断;四是有一定的稳定性,在150℃下不会瞬时分解,不产生有毒有害气体。

  耐磨性碳纤维增强复合材料强度大、自润滑性能好,磨损小,可靠性强,是用于制作无油空压机滑片的理想材料。

  早在1982年,中国科学院兰州化学物理研究所的陈子泉、朱拱辰、党鸿辛等人就在《自润滑耐磨塑料气泵滑片的研制》一文中,证明其研制的一种含有15%的碳纤维和15%的PTFE的填充尼龙66滑片,在气泵的工作过程中的平均磨损率是0.9μm/h。当填充PTFE滑片与填充尼龙66滑片按照1:7配比使用时,尼龙滑片的磨损率降低到0.06μm/h,是其单独运转时的1/15。

  不过,碳纤维增强复合材料在气泵滑片中的应用可以说是停滞了几十年,从1982年至近一两年,并没有什么令人瞩目的进展,这与碳纤维增强复合材料本身的发展有直接关系。国外的技术封锁和进口成品的昂贵价格都阻碍了复合材料滑片的研究和应用。

  随着对碳纤维材料认识的不断深入,针对不同性能方向的碳纤维复合材料也随之得到了一定的扩展。国内致力于推广连续碳纤维增强复合材料在工业领域应用的碳纤维制品商——无锡智上新材料,其采用连续碳纤维增强耐磨复合材料为客户制作空压机用滑片,成品磨损率极小,根据磨损率推算,新的滑片寿命至少可以延长4000小时,与此同时,耐磨性碳纤维滑片的自重更轻、强度更大,综合性能更好,完全可以取代石墨滑片。

  碳纤维复合材料是一种相对“开放性”的新材料,它通过不同的材料选择、配比以及后期工艺,能够赋予成品以不同的性能特征。本文介绍的这种碳纤维复合材料滑片就是凭借优异的耐磨性能获得了理想的应用效果,类似的成功案例有助于为后工业时代通过新材料实现新发展提供新的思路。

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