固体成膜别是国内、外迅速发展的一项新型润滑剂。润滑新技术应用中创造出多种固体成膜剂,收到良好润滑效果。
目前常用的固体成膜剂有下列几种: 无机成膜剂 :无机成膜剂种类较多,如 p型成膜剂,磷酸盐成膜剂,硅酸盐成膜等。无机成膜剂与有机成膜剂的区别在于无机成膜剂能经受高温而不易分解或挥发,因此这种膜适合 较高的换作温度下使用。 有机成膜剂: 成膜剂是以一些高分子有机化合物作为粘结别加入和改性剂制成的固体成膜剂,常用的高分子化合物有环氧树脂、聚酰胺树脂等。以环氧树脂做为粘结剂的固体润滑膜,目前已广泛使用。但不适用于高温条件下,固在高温下膜的强度下降,磨损寿命短,耐久性差。 电泳成膜剂 :电泳成膜剂是有机成膜剂的一种,但与喷涂成膜方法不同,它是将与水溶性树脂及蒸馏水混合配成 电泳被,然后加电压使电泳被中的物质发生电离乍用,从而将微粒泳到工件表面形成固体润滑膜。此种电泳膜成膜均匀,节约原料。 电镀法成膜剂: 这种膜是通过电镀的方法将钼电沉积在金属工件表 面上,然后在一定温度及压力条件下进入硫化氢 (h2s)气体,使之与工件表面镀的钼起反应而转变成为润滑膜(供研究参考)。 其它方法成膜:如粉剂挤压成膜等。
由于成膜方法及配方较多,必须“对于具体情况作具体的分析”,正确地选用合适的固体成膜剂。 另外,目前在工件上喷涂固体成膜剂后,如直接进行干膜无油润滑,其耐久性较差,位用寿命短。可在喷涂成膜剂后洗抹上一层油膏或润滑脂作为保膜,保膜周期由短而长,使其形成较牢固的 工作膜,提高耐久性。 下面介绍几种常用的无机及有机成膜剂的配方及工艺,供应用参考。
一、p型膜 p型膜是本溪某化工厂生产的一种固体成膜剂,p型膜本身含有磷酸及,主要是依靠p型膜中的磷酸与金属表而起磷化作用,磷化后表面具有松孔结构,使填充充附着在金属表而上,以达到润滑作用。它适用于低转速,低负荷的齿轮等部位。 (—)配方 磷 酸 5% 1#粉 50% 无水乙醇 (稀释剂) 45% (二)工艺: 使用 p型膜时,用2—4倍酒精(无水乙醇)稀释后进行喷涂,工件加温至70℃左右时喷涂,在常温下待酒精蒸发后即可应用。 p型膜是无机膜,工艺简单,无须加温固化。缺点是本身怕水,在潮湿地方,自身吸水即被破坏。
二、磷酸盐膜 (—)配方:氧化锌 3% 硝酸锌 1% 磷 酸 10% 粉 22% 亚硝酸钠 0.2% 无水乙醇 63.8% (二)调配顺序: (三)工艺:用磷酸盐膜时,工件先加温预热至70℃ 一80℃再进行喷涂,然后放入烘箱加热至180℃,恒温3小时,待自然冷却后取出工件。 (注):括线表示成份调配顺序,配方时必须按线顺序调配,否则会影响配方效果。
三、淡金水膜 (—)配方:特种淡金水 20% 二硫化钼粉 20% 乙 醇 60% 特种淡金水的配方及调制顺序为: (二)工艺:工件先经清洗及化学处理后喷涂,喷涂时工件温度为80℃,喷涂后在120℃加热小时烘干。 淡金水膜虽耐久性不如 bm-3膜,但具有摩擦系数低,配方工艺简单等特点,有使用价值,适用于齿轮等部位喷涂底膜。
四、环氧树脂膜 环氧树脂膜是以磷苯二甲酸酐做为环氧树脂的加温固化剂,以磷苯二甲酸二丁脂做为增塑剂。 (—)配方: 环氧树脂 (6101#) 100% 磷苯二甲酸二丁脂 25% 磷苯二甲酸干 35% 丙 酮 (稀释剂) 360% 粉 200% (二)调配顺序: (三)工艺:喷涂时工件温度为80℃~90℃,喷涂后投入烘箱加温至l80~2oo℃,恒温3~3.5小时固化即可。
五、复合膜 此种膜是由环氧树脂膜与 p型膜混合而成。 (—)配方: (二)工艺:喷涂时工件温度80℃~ 90℃,喷后在室内干燥2~5分钟,再投入烘箱加温至200℃ 3小时固化。
六、聚酰胺环氧树脂膜此膜是以聚酰胺树脂做为环氧树脂的固化剂,聚酰胺也压良好的增韧剂,可以改变环氧树脂的韧性,因此这两种树脂配合使用粘结力较强,韧性好,可常温固化,工艺简单。 (—)配方: (二)工艺:工件经清洗及化学处理后喷涂,工件喷涂时温度为l50~6o℃,喷涂后先放在烘箱外凉干,然后再置入烘箱,在120℃恒温1.5~2小时固化。
七、bm—3膜 (酚醛环氧树脂膜) 此膜是以酚醛树脂做为环氧树脂的固化剂及增韧剂,上海生产的bm—3膜具有低的摩擦系数,耐久性也比较好,适用于齿轮底膜,可减少磨损延长齿轮寿命,在有保膜情况下,有些齿轮箱 (如冶金行业用的减速器),可以取消机油润滑。 (—)配方: 1. 环氧树脂(618#) 50克 2. 二硫化钼0#粉 140克 3. 环已酮 (稀释剂) 15克 4. 丙 酮 (稀释剂) 80克 5. 酚醛树腊 (2127#) 20克 (二)调配顺序:将 1、2、3、4、混合后先在球磨机中磨三小时.后加入5、继线磨半小时后取出即可使用。用时要充分搅拌后,加同量的 (或略多些)丙酮稀释。 (三)工艺: 1. 另件先进行清洗除油污(用汽油、丙酮或三氯乙烯)。 2. 工件进行磷化或喷砂处理。磷化液配方为:马日夫盐30克;磷酸3毫升;硝酸锌20克;蒸馏水1公升。特此溶液加热70℃将工件浸入15分钟取出,经自来水冲冼后,放入开水中浸烫五分钟,达到快干盼止生锈。 3. 在工件上的摩擦面上喷涂或涮涂用丙酮稀释过的bm-3成膜剂。涮涂时加热到 70°~80℃,要注意均匀,同时将涮涂好的工件在室温下停放3分钟,使溶剂充分挥发。 4. 将工件放进烘箱加热进行固化,加热至70℃左右,保温半小时,再升温到160°~ 170℃左右、恒温三小时,在烘箱中缓缓冷却达室温即可取出,装配后加保膜剂使用。
八、尼龙膜 此膜是以尼龙为基体,以为填料制成,此种膜适于磨损的各种轴类(与瓦配合的各转动轴)作恢复几何尺寸和润滑之用,方法有二, 一是冷洒法,二是热喷法。 (—)配方: 尼龙粉 (1010) 96% 粉 4% (二)工艺: 1. 冷洒法: 工作拉毛→加热→洒尼龙粉→工件冷却→表面加工(详见第三章第四节一)。 尼龙粉熔点是210℃,工件加热温度为240~300℃。 2. 热喷法:另件清洗处理后,用火焰枪喷至工件表面。 [注]:本节中各种固体成膜剂所用的粘结剂、团化剂、增塑剂、稀释剂的性能可参阅附录三。