高分子自润滑材料在汽车上的应用及电磁感应熔渗加热探讨

崔景　襄阳汽车职业技术学院　441000



高分子自润滑材料在汽车上的应用及电磁感应熔渗加热探讨

崔景襄阳汽车职业技术学院441000

【文章摘要】

随着高分子材料的不断发展，多种高分子材料被应用到了各个领域当中，这是由于高分子的材料具有易成型、材质轻的优势，所以在汽车上也得到了很广泛的应用，包括高分子自润滑油材料在汽车上活塞环、轴承等等零件上的应用。本文就对高分子自润滑材料在汽车上的应用进行分析和探究，旨为相关人员提供一定的应用参考。

【关键词】

高分子；润滑材料；应用探讨

0　前言

高分子自润滑材料经过开发以来不断的发展和进步，目前已经可以应用在各个领域当中，在汽车行业工业中的应用就带来了很大的经济效益和社会效益。同时高分子自润滑材料在汽车上的应用也让汽车中的各个零件减少了摩擦，从而降低了汽车的油耗，有效的提升汽车零件的使用寿命。

1　汽车使用的高分子自润滑材料

高分子自润滑材料可以在汽车上应用的材料包括含有聚甲醛、含油聚脂、含油酚醛、含油聚甲醛三层材料、聚四氟乙烯三层材料、聚四氟乙烯和玻璃纤维、聚四氟乙烯系镶嵌材料。这些材料中允许最高负荷的材料为聚四氟乙烯系镶嵌材料和聚四氟乙烯三层材料，大约可以达到500kg/cm2。但是这两种材料匀速最高的速度比较低，摩擦的系数也比较低。总体来讲，高分子材料的耐热性比较差、强度也比较堵，所以就会让汽车上的轴承材料受到了很大的限制。以各种粘结剂，特别是高分子粘结剂（如聚酞亚胺等树脂、聚苯硫醚、环氧）和聚四氟乙烯、二硫化相、石墨等组成多种润滑涂层的材料。在使用的时候，这些材料一般来讲，可以使用浸、刷、喷等工艺手段来成膜，所制成的膜的厚度大约可以在5到100左右，同时生成的涂层依照粘结剂固化温度和性质不一样，性能也十分不同。它们一般会在零下250到200℃的温度范围下应用。同时由于其摩擦系数不是很高，系数的范围一般在0.04到0.1。在汽车的零件中利用涂层的优势是非常简便，不用改变零件原本设计的结构，就能够简便的施工。

2　高分子自润滑材料在汽车上的具体应用

2.1球形轴承

球形的轴承最早在1965年的日本开始成功应用，经过几年的发展开始广泛的应用在悬挂系统当中。这种由含油聚甲醛注塑而成的一种球形轴承的轴承承载比较大，所以也要求了材料应该具有更高的性能要求。美国的福特公司在汽车悬挂系统中也使用了这种球形轴承材料，让汽车的性能得到了一定的提升。具体来讲，由于含油聚甲醛虽然机构性能比其他的材料更好，但是其承载力不如聚四氟乙烯系镶嵌材料和聚四氟乙烯三层材料，所以在悬挂系统应用的时候不能够应用在大型的车辆当中，因此这种轴承的使用年限比较短，大约只为5年左右。经过相关人员对这种材料进行了不断的优化之后，使用年限和使用周期都有一定的提升。

2.2悬挂系统减震器轴承

悬挂系统减震器轴承中也使用了高分子自润滑材料，主要在轴承顶部推力轴承使用的含油聚脂和含油聚甲醛，在轴承中部所使用的材料为聚四氟乙烯三层复合材料，在轴承的尾部所使用的材料是聚四氟乙烯。通过使用这些材料，让轴承的结构充分的避免了由于滑和粘导致的活塞活动的现象，也让汽车振动的情况得到了有效的缓解，有效的提升了汽车行驶的安全性。

2.3连杆的衬垫和支点轴承

在汽车上的衬垫和支点轴承一般都会使用高分子自润滑材料，主要是利用含油聚甲醛材料作为汽车中的轴套。利用高分子自润滑的材料能够具有很大的适用性，也可以让比较复杂的润滑设计变得更加简化，在短时期内不用进行汽车的润滑保养工作，有效的减少了汽车的保养成本。在汽车轴套有很多中不同大小、不同形状的高分子材料，其润滑的作用也有所不同。

2.4制动器、风门等远距离操作的鲍顿缆

最早在汽车制动器、风门等远距离操作的鲍顿缆使用高分子自润滑材料的是日本丰田汽车公司，后来本田等公司也开始纷纷的应用这种材料，同时也在汽车制动器中的化油器、风门、制动手闸等部位中使用。通过相关人员的实验，这一种材料在应用的时候一般会让鲍顿缆的传递效率得到了很大程度的提升，会提升25%左右。

2.5汽车中各种轮滑轴承

汽车中的各种轮滑轴承中会使用高分子自润滑材料含油聚甲醛三层材料轴承，这种材料具有很大的适用性，在很多的重型机车中也会得到比较广泛的使用，也让汽车润滑保养的成本大大减小。

3　高分子自润滑材料电磁感应熔渗加热过程分析

研究表明，高分子自润滑材料的使用效果与电磁感应现象有直接关系，润滑剂熔渗到基体中以后，在电磁感应的作用下会引发一种集肤效应，材料表面温度会增高，在热传导的作用下，这些热量会被传递到材料内部。如果材料温度上升至居里点温度，就会达到一种温度平衡。一般情况下加热工艺参数如下：电源频率为100千赫，电流密度控制在每平方米1.5*107安，在这种工艺参数下基本可以保证温度场的均匀。

4　结论

综上所述，高分子自润滑材料的应用越来越广泛，在汽车中应用高分子自润滑材料会让汽车的零件有效的减少磨损的情况，还会让汽车的使用寿命得到有效的提升，从而为汽车行业的发展提供更大的经济效益和社会效益，实现汽车行业与高分子科技的同步发展。

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