基本信息
- 项目名称：
- 新型润滑材料的研究和应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本研究探索一种提高自润滑系数的材料，使研制的材料具有较高耐磨性，低摩擦性。在实验中运用了成型加工与微米材料相结合的方法，以聚甲醛(POM) 为基料，添加聚四氟乙烯（PIFE）以及石墨、铜、二硫化钨、实心微球为填料，加工成一种新型的润滑材料。在最理想的状态下摩擦系数能达到0.03，同时也具有较好的耐磨性和强度。 该材料能运用到很多冰上活动上，如冰壶，新型冰鞋等，以及“非水冰场”。
- 详细介绍：
- 本研究从一个全新的角度，探索了一种提高自润滑系数的途径，使开发研制的新材料具有较高的耐磨性，低摩擦性。在实验中运用了成型加工技术与微米材料相结合的方法，以聚甲醛(POM) 为基料，添加聚四氟乙烯（PIFE）以及石墨、铜、二硫化钨、实心微球为填料，加工成一种新型的润滑材料，并对该新型材料的摩擦磨耗特性，力学性能和润滑性能，进行了详细的研究，探讨了该复合材料的润滑减磨机理。 从实验结论分析可知，在185℃-190℃时加工材料具有最佳的性能，在此基础上我们对材料的应用以及制备工艺，成型加工等作了详细的说明。通过分析大量的实验数据可知，以聚甲醛为基料，添加一定配比的聚四氟乙烯，石墨，铜，二硫化钨，实心陶瓷微球加工得到的润滑材料具有最佳润滑性能，最理想状态下耐磨系数能达到0.030，硬度等都达到了较为理想的性能。 新型复合润滑材料具有很好的润滑性，耐磨性和硬度，因此该新型材料不仅可以应用在自行车的轴承上，滑梯上等等，还可以制成润滑油漆，广泛的应用在人们的生产和生活上，成本低廉。并且应用该复合材料，发明了一种新型的冰上滑鞋，以代替现有的冰鞋以及冰壶，该材料还能制作“非水冰场”，使滑冰运动更加大众化，趣味化，为更多的人提供的冰上娱乐的机会。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 根据聚四氟乙烯的自润滑性，再结合聚甲醛的耐磨性和它的超润滑性，开发了一种极低摩擦系数、有自润滑性、高耐磨的材料，并将其应用在我们发明的新型冰鞋上。由于钢-冰之间的静摩擦系数为 ：0.014-0.027,而聚甲醛的理论静摩擦系0.13-0.14之间,再结合聚四氟乙烯的自润滑性,加入石墨、二硫化钨等具有极低摩擦系数的填料将其应用在新型冰鞋上完全可以替代传统冰鞋在冰面的滑动效果,使得传统冰鞋这种成本较高的游戏有被普及的可能性。 创新点 聚合物基自润滑复合材料 ，新型冰鞋，冰壶“非水冰场”。 技术关键 利用聚甲醛具有超强的力学性能和超固体润滑性能，结合聚四氟乙烯的光滑性、自润滑性，以石墨、二硫化钨、降低材料的摩擦系数。加入陶瓷微球、铜粉为填料提高材料的耐磨性。
科学性、先进性
- 1.新材料与普通材料相比，具有更低的摩擦系数，能极大限度的降低材料的磨损、以及更高的耐磨性，更有效的减少资源损耗。 2.聚甲醛（POM）是摩擦系数很低的特殊的超固体润滑剂，将它与本身具有自润滑性的聚四氟乙烯混合后再加入石墨、二硫化钨等填料将极大的提高新材料的润滑性。 3.将聚甲醛和聚四氟乙烯的聚合物用物理破碎到100-200目，然后与石墨、二硫化钨、陶瓷微球、铜粉混合，加热成型。 4.从实验结论分析可知，干接触下，复合材料的摩擦系数低于聚四氟乙烯的摩擦系数，其力学性能、耐磨性能也有明显的提高。 5.新材料应用前景广阔，开发潜力巨大
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段，只有样本
技术转让方式
- 主动许可
作品可展示的形式
- 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点： 用理论与实践相结合的方法寻找自润滑，耐磨的润滑复合固体材料。 适用范围及前景： 该材料具有广阔的应用前景，有由于新材料比现有的任何材料的摩擦系数都要低，而且具有很好的耐磨性，可用于各种机械的轴承、精密仪器、军事及科学研究中，也可以应用到对摩擦系数要求更高的科学仪器或设备中，还可以应用到许多体育项目中，比如：冰壶运动、室内外滑冰冰场（人造），新型滑板，新型冰鞋等。制作该新型材料的成本低廉，因此具有很好的经济效益。具有广泛的开发前景。
同类课题研究水平概述
- 当今，改善材料的摩擦系数的研究是一个热门课题，有关这方面的文献报道很多。但以聚甲醛为基料，添加石墨、二硫化钨，实心陶瓷微球、铜粉和聚四氟乙烯的研制出新型材料、目前在国内外没有相关的报道。本文从科技创新的角度出发，以一个全新的角度，探索了一种提高自润滑系数的途径，开发研制的新材料具有较高的耐磨性，低摩擦性。在实验中运用到了成型加工技术与微米材料相结合的方法研制出了新型的润滑材料。 将通过多次实验测定，发现研制的新材料润滑性能确实有很大程度提高。并用该材料设计出国内外还未见到的新型冰鞋。同时用该材料制作的“非水冰场”也比已有的同类产品价钱要低。
