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基本信息

項目名稱：
新型潤滑材料的研究和應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
本研究探索一種提高自潤滑系數(shù)的材料，使研制的材料具有較高耐磨性，低摩擦性。在實驗中運用了成型加工與微米材料相結(jié)合的方法，以聚甲醛(POM) 為基料，添加聚四氟乙烯（PIFE）以及石墨、銅、二硫化鎢、實心微球為填料，加工成一種新型的潤滑材料。在最理想的狀態(tài)下摩擦系數(shù)能達到0.03，同時也具有較好的耐磨性和強度。 該材料能運用到很多冰上活動上，如冰壺，新型冰鞋等，以及“非水冰場”。
詳細介紹：
本研究從一個全新的角度，探索了一種提高自潤滑系數(shù)的途徑，使開發(fā)研制的新材料具有較高的耐磨性，低摩擦性。在實驗中運用了成型加工技術(shù)與微米材料相結(jié)合的方法，以聚甲醛(POM) 為基料，添加聚四氟乙烯（PIFE）以及石墨、銅、二硫化鎢、實心微球為填料，加工成一種新型的潤滑材料，并對該新型材料的摩擦磨耗特性，力學(xué)性能和潤滑性能，進行了詳細的研究，探討了該復(fù)合材料的潤滑減磨機理。 從實驗結(jié)論分析可知，在185℃-190℃時加工材料具有最佳的性能，在此基礎(chǔ)上我們對材料的應(yīng)用以及制備工藝，成型加工等作了詳細的說明。通過分析大量的實驗數(shù)據(jù)可知，以聚甲醛為基料，添加一定配比的聚四氟乙烯，石墨，銅，二硫化鎢，實心陶瓷微球加工得到的潤滑材料具有最佳潤滑性能，最理想狀態(tài)下耐磨系數(shù)能達到0.030，硬度等都達到了較為理想的性能。 新型復(fù)合潤滑材料具有很好的潤滑性，耐磨性和硬度，因此該新型材料不僅可以應(yīng)用在自行車的軸承上，滑梯上等等，還可以制成潤滑油漆，廣泛的應(yīng)用在人們的生產(chǎn)和生活上，成本低廉。并且應(yīng)用該復(fù)合材料，發(fā)明了一種新型的冰上滑鞋，以代替現(xiàn)有的冰鞋以及冰壺，該材料還能制作“非水冰場”，使滑冰運動更加大眾化，趣味化，為更多的人提供的冰上娛樂的機會。

作品圖片

  • 新型潤滑材料的研究和應(yīng)用
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)聚四氟乙烯的自潤滑性，再結(jié)合聚甲醛的耐磨性和它的超潤滑性，開發(fā)了一種極低摩擦系數(shù)、有自潤滑性、高耐磨的材料，并將其應(yīng)用在我們發(fā)明的新型冰鞋上。由于鋼-冰之間的靜摩擦系數(shù)為 ：0.014-0.027,而聚甲醛的理論靜摩擦系0.13-0.14之間,再結(jié)合聚四氟乙烯的自潤滑性,加入石墨、二硫化鎢等具有極低摩擦系數(shù)的填料將其應(yīng)用在新型冰鞋上完全可以替代傳統(tǒng)冰鞋在冰面的滑動效果,使得傳統(tǒng)冰鞋這種成本較高的游戲有被普及的可能性。 創(chuàng)新點 聚合物基自潤滑復(fù)合材料 ，新型冰鞋，冰壺“非水冰場”。 技術(shù)關(guān)鍵 利用聚甲醛具有超強的力學(xué)性能和超固體潤滑性能，結(jié)合聚四氟乙烯的光滑性、自潤滑性，以石墨、二硫化鎢、降低材料的摩擦系數(shù)。加入陶瓷微球、銅粉為填料提高材料的耐磨性。

科學(xué)性、先進性

1.新材料與普通材料相比，具有更低的摩擦系數(shù)，能極大限度的降低材料的磨損、以及更高的耐磨性，更有效的減少資源損耗。 2.聚甲醛（POM）是摩擦系數(shù)很低的特殊的超固體潤滑劑，將它與本身具有自潤滑性的聚四氟乙烯混合后再加入石墨、二硫化鎢等填料將極大的提高新材料的潤滑性。 3.將聚甲醛和聚四氟乙烯的聚合物用物理破碎到100-200目，然后與石墨、二硫化鎢、陶瓷微球、銅粉混合，加熱成型。 4.從實驗結(jié)論分析可知，干接觸下，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低于聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)，其力學(xué)性能、耐磨性能也有明顯的提高。 5.新材料應(yīng)用前景廣闊，開發(fā)潛力巨大

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實驗室階段，只有樣本

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

主動許可

作品可展示的形式

圖片 樣品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

技術(shù)特點： 用理論與實踐相結(jié)合的方法尋找自潤滑，耐磨的潤滑復(fù)合固體材料。 適用范圍及前景： 該材料具有廣闊的應(yīng)用前景，有由于新材料比現(xiàn)有的任何材料的摩擦系數(shù)都要低，而且具有很好的耐磨性，可用于各種機械的軸承、精密儀器、軍事及科學(xué)研究中，也可以應(yīng)用到對摩擦系數(shù)要求更高的科學(xué)儀器或設(shè)備中，還可以應(yīng)用到許多體育項目中，比如：冰壺運動、室內(nèi)外滑冰冰場（人造），新型滑板，新型冰鞋等。制作該新型材料的成本低廉，因此具有很好的經(jīng)濟效益。具有廣泛的開發(fā)前景。

同類課題研究水平概述

當(dāng)今，改善材料的摩擦系數(shù)的研究是一個熱門課題，有關(guān)這方面的文獻報道很多。但以聚甲醛為基料，添加石墨、二硫化鎢，實心陶瓷微球、銅粉和聚四氟乙烯的研制出新型材料、目前在國內(nèi)外沒有相關(guān)的報道。本文從科技創(chuàng)新的角度出發(fā)，以一個全新的角度，探索了一種提高自潤滑系數(shù)的途徑，開發(fā)研制的新材料具有較高的耐磨性，低摩擦性。在實驗中運用到了成型加工技術(shù)與微米材料相結(jié)合的方法研制出了新型的潤滑材料。 將通過多次實驗測定，發(fā)現(xiàn)研制的新材料潤滑性能確實有很大程度提高。并用該材料設(shè)計出國內(nèi)外還未見到的新型冰鞋。同時用該材料制作的“非水冰場”也比已有的同類產(chǎn)品價錢要低。
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