一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層及其製備方法

2023-05-27 18:33:31 1

專利名稱：一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層及其製備方法
技術領域：
本發明涉及高溫固體潤滑塗層領域，具體為一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑 塗層及其製備方法。
背景技術：
箔片空氣軸承以彈性箔片作為支承元件，以周圍空氣為潤滑劑，具有很強的自 適應性和高的穩定性，且工作時不受溫度和速度的限制，可應用到高溫(650°C)高速 (100,000r/min)透平機械中。但是，在起動和停車階段由於速度低，箔片和軸間不足 以形成工作氣膜，二者間產生滑動接觸，引起箔片和軸嚴重磨損。目前，為避免或減 小箔片和軸的磨損，在軸上採用高溫固體自潤滑塗層，這就需要選擇一種塗層以與高溫 固體自潤滑塗層構成摩擦副，一方面可以提高軸上用高溫固體自潤滑塗層的摩擦磨損性 能，另一方面可避免或減小箔片的磨損，從而保證箔片空氣軸承在高溫高速環境下穩定 運行。因此，提供一種箔片空氣軸承上箔片用高溫固體潤滑塗層具有重要的工業應用價 值。發明內容
本發明的目的在於提供一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層及其製備方法， 來解決從室溫到650°C下箔片空氣軸承中箔片的磨損問題。
本發明的技術方案如下
一種高溫固體潤滑塗層，該塗層為CuAl合金，其化學組成如表1所示。
表ICuAl合金的化學成分
權利要求
1.一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層，其特徵在於該塗層為CuAl合金，按重 量百分比計，其化學組成為Cu 90-98%，Al 2-10%。
2.—種權利要求1所述的箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層的製備方法，其特徵在 於，該塗層由真空電弧離子鍍技術製備，其工藝參數為弧電壓20-30V，弧電流75-95A，導向電壓12-18V，導向電流4-7A，聚焦電壓 9-13V,聚焦電流4-8A;首先，在偏壓500-600V下，時間1.5-3.5min，然後，在偏壓200-300V下，時間 3h-4h,最終獲得高溫固體潤滑塗層。
3.按照權利要求2所述的箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層的製備方法，其特徵在 於，所獲得塗層的厚度範圍為15-25 μ m。
4.按照權利要求2所述的箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層的製備方法，其特徵在 於，所獲得塗層的結合強度範圍為60-75MPa。
5.按照權利要求2所述的箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層的製備方法，其特徵在 於，所獲得塗層的表面粗糙度範圍為Ral.5-2.5ym。
6.按照權利要求2所述的箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層的製備方法，其特徵在 於，所獲得塗層與軸上用高溫固體自潤滑塗層間摩擦係數為0.10-0.50，潤滑塗層從室溫 到 650°C的磨損率範圍為 1.30-8.00X 10-5mm3/N · m。
全文摘要
本發明涉及高溫固體潤滑塗層領域，具體為一種箔片空氣軸承用高溫固體潤滑塗層及其製備方法，解決從室溫到650℃下箔片空氣軸承中箔片的磨損問題。該塗層為CuAl合金，按重量百分比計，其化學組成為Cu 90-98％，Al 2-10％。該塗層由真空電弧離子鍍技術製備，其工藝參數為弧電壓20-30V，弧電流75-95A，導向電壓12-18V，導向電流4-7A，聚焦電壓9-13V，聚焦電流4-8A；首先，在偏壓500-600V下，時間1.5-3.5min；然後，在偏壓200-300V下，時間3-4h；最終獲得高溫固體潤滑塗層。本發明高溫固體潤滑塗層，一方面可以提高軸上用高溫固體自潤滑塗層的摩擦磨損性能，另一方面可避免或減小箔片的磨損，從而保證箔片空氣軸承在高溫高速環境下穩定運行。
文檔編號C23C30/00GK102021577SQ200910187389
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月16日 優先權日2009年9月16日
發明者侯萬良, 全明秀, 孫超, 宮駿, 常新春, 張鳳軍, 張甲, 徐娜, 王建強 申請人:中國科學院金屬研究所