一种智能自润滑衬垫的制备方法及应用

本发明涉及自润滑轴承，具体涉及一种智能自润滑衬垫的制备方法及应用。

背景技术：

1、自润滑轴承是添加少许润滑剂或者完全没有润滑剂，使滑动轴承自身具有润滑性的轴承，自润滑轴承技术突破了一般依靠油脂润滑的局限性而实现了无油润滑，省去了润滑装置及润滑油、润滑脂的密封装置，因而使轴承的设计大幅简化且成本降低。自润滑材料轴承技术是目前润滑技术的发展趋势，机械强度高和摩擦性能好的自润滑复合材料的开发成为了摩擦学领域的重点。

2、传统的衬垫型自润滑轴承是在轴承外圈内球面粘贴一层自润滑衬垫材料，用衬垫滑动表面对内圈外球面的滑动摩擦代替钢表面的滑动摩擦从而起到减磨耐磨的作用，目前广泛应用于航空以及工程机械等领域。衬垫型自润滑轴承的主要失效形式为衬垫磨损，目前衬垫型自润滑轴承的磨损量检测方式通常为停机通过塞尺测量或拆卸后通过游隙测量获得，都需要人工完成，存在耗时长、具有一定人工误差以及拆卸安装轴承有可能影响设备其他零件的正常运行等问题。随着设备智能化的发展，对关键运动节点磨损状态监测提出了智能化的要求，因此本发明提出一种智能自润滑衬垫的制备方法及应用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提出一种智能自润滑衬垫的制备方法及应用，该自润滑衬垫能够智能监测衬垫的磨损。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种智能自润滑衬垫的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：使用有机溶剂对自润滑织物表面粗化除杂；

4、s2：将表面粗化除杂的自润滑织物浸泡在反应溶液中，使其具有导电性；

5、s3：将浸泡处理后的自润滑织物浸泡在导电增强溶液中；

6、s4：进行导电增强处理后在自润滑织物表面涂抹酚醛树脂。

7、进一步地，所述自润滑织物为芳纶纤维和四氟乙烯纤维混合编织制成的ptfe-芳纶织物。

8、进一步地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸丁酯和dmf溶液中的一种。

9、进一步地，所述反应溶液为pedot-pss溶液、d-山梨糖醇溶液、二甲基亚砜和十二烷基硫酸钠溶液中的一种或几种。

10、进一步地，所述反应溶液为pedot-pss溶液，将pedot-pss固体粉末和溶剂(其中所述pedot-pss固体粉末为(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚(4-苯乙烯磺酸，所述溶剂为水、甲醇、乙醇或丙酮的一种；所述pedot-pss固体粉末的质量与溶剂体积的比值为1g：0.13l)进行搅拌，溶解均匀混合后得pedot-pss溶液；将自润滑织物多次浸泡在pedot-pss溶液中，所述pedot-pss固体粉末的质量与溶剂体积的比值为1g：0.13l。

11、进一步地，所述自润滑织物在pedot-pss溶液中浸泡六次，所述pedot-pss溶液的温度为20℃，浸泡时间依次为30s、1min、5min、10min、30min和60min。

12、进一步地，所述导电增强溶液为稀盐酸、稀硫酸、三氯化铁溶液或溶有石墨的dmf溶液中的一种。

13、进一步地，将自润滑织物在导电增强溶液中浸泡三次，所述导电增强溶液的温度为20℃，浸泡时间均为30min，完成导电增强溶液浸泡后对自润滑织物进行热处理。

14、进一步地，在自润滑织物的一侧表面涂抹导电改性后的酚醛树脂，另一侧表面涂抹未改性的酚醛树脂，导电改性后的酚醛树脂为具有导电填料的酚醛树脂，所述导电填料为石墨、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的一种或多种。

15、一种智能自润滑衬垫的应用，采用上述任一所述的制备方法制得的智能自润滑衬垫，将自润滑衬垫粘接在轴承上，监测轴承的电阻值变化。

16、上述一种智能自润滑衬垫的制备方法及应用的有益效果是：

17、通过将自润滑织物浸泡在反应溶液内，使其具有导电性，再通过导电增强溶液进一步提升自润滑织物的导电性，以及通过在导电自润滑织物的两侧设置导电层和绝缘层，从而能够通过监测轴承的电阻变化，来判断衬垫的磨损程度。并且本制备方法工艺简单高效，对环境无污染，能够使得衬垫的导电性显著提升并有效应用于智能自润滑轴承中，在改善摩擦磨损性能的同时使得轴承整体具有电传导能力，具有很强的发展潜力。

技术特征：

1.一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述自润滑织物为芳纶纤维和四氟乙烯纤维混合编织制成的ptfe-芳纶织物。

3.根据权利要求2所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸丁酯和dmf溶液中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述反应溶液为pedot-pss溶液、d-山梨糖醇溶液、二甲基亚砜和十二烷基硫酸钠溶液中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述反应溶液为pedot-pss溶液，将pedot-pss固体粉末和溶剂进行搅拌，溶解均匀混合为pedot-pss溶液；将自润滑织物多次浸泡在pedot-pss溶液中，其中所述pedot-pss固体粉末为(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚(4-苯乙烯磺酸)，所述溶剂为水、甲醇、乙醇或丙酮的一种，所述pedot-pss固体粉末的质量与溶剂体积的比值为1g：0.13l。

6.根据权利要求5所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述自润滑织物在pedot-pss溶液中浸泡六次，所述pedot-pss溶液的温度为20℃，浸泡时间依次为30s、1min、5min、10min、30min和60min。

7.根据权利要求4所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，所述导电增强溶液为稀盐酸、稀硫酸、三氯化铁溶液或溶有石墨的dmf溶液中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，将自润滑织物在导电增强溶液中浸泡三次，所述导电增强溶液的温度为20℃，浸泡时间均为30min，完成导电增强溶液浸泡后对自润滑织物进行热处理。

9.根据权利要求1所述的一种智能自润滑衬垫的制备方法，其特征在于，在自润滑织物的一侧表面涂抹导电改性后的酚醛树脂，另一侧表面涂抹未改性的酚醛树脂，导电改性后的酚醛树脂内具有导电填料，所述导电填料为石墨、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的一种或几种。

10.一种智能自润滑衬垫的应用，采用权利要求1-9任一所述的制备方法制得的智能自润滑衬垫，其特征在于，将自润滑衬垫粘接在轴承上，监测轴承的电阻值变化。

技术总结本发明公开了一种智能自润滑衬垫的制备方法，包括以下步骤：S1：使用有机溶剂对自润滑织物表面粗化除杂；S2：将表面粗化除杂的自润滑织物浸泡在反应溶液中，使其具有导电性；S3：将浸泡处理后的自润滑织物浸泡在导电增强溶液中；S4：将进行导电增强处理后在自润滑织物表面涂抹酚醛树脂。本申请通过将自润滑织物浸泡在反应溶液内，使其具有导电性，再通过导电增强溶液进一步提升自润滑织物的导电性，从而能够通过监测轴承的电阻变化，来判断衬垫的磨损程度。并且本制备方法工艺简单高效，对环境无污染，能够使得衬垫的导电性显著提升并有效应用于智能自润滑轴承中，在改善摩擦磨损性能的同时使得轴承整体具有电传导能力，具有很强的发展潜力。技术研发人员：齐效文,姚卫刚,刘鹤鸣,刘昊天受保护的技术使用者：燕山大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10