Способ обработки изделий из пористыхматериалов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. св 22) Заявлено 110679 (2 ) 2781197с присоединением заявки Йо 5-27 16 С 33 .00 рственный комитСССРлам изобретенийи отирытий тет Опубликовано 070681,Бюллетень Йо 2 Дата опубликования описания 070181 УДК 621.825 (088. 8) Ъ.А. Залавков ейма 72) Авторы изобретения явитель 54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ И ИАТЕРИАДОИЭ ПОРИСТЫ х й Изобретение относится к способамантифрикционной обработки керами,ческих.деталей, используемых в узлатрения,Известен способ обработки иэделииз пористых материалов, например ке,рамических, путем насыщения их порантифрикционным материалом, напримеполитетрафторэтиленом 1).Согласно этому способу суспензиюполитетрафторэтилена прогоняют подизбыточным давлением через порыкерамического ма;ериала, При этомпроисходит заполнение пор частицамиполитетрафторэтилена, в результатечего улучшаются фрикционные характеристики материала,Указанный способ применим тольков том случае, когда размеры поркерамики намного больше размерачастиц политетрафторэтилена, содержащихся в суспензии (размер частицпорошка Ф-Д в суспензии политетрафторэтилена находится в пределахот 0,1 до 2 мкм (ОСТ 95.419-7. Смазки УПИ, КС 6 КСТ, 5 А, жидкости Б,М) .Кроме того, засорение пор технологическими примесями, сорбированньяи веществами и мелкими частичками политетрафторэтилена препятствует глубокому н полному насыщению смазочным материалом поверхностного слоя, . Недостатком этого способа является также ухудшение чистоты поверхности и увеличение габаритов обрабатываемых изделий в том случае, когда величина выступающих из пор частичек фторопласта превышает среднюю высоту микро- неровностей поверхности керамики, что ухудшает условия работы изделий в узлах трения.Целью изобретения является улуч" шение антифрикционных свойств мелко- пористых материалов (увеличение износостойкости и снижение коэффициента трения поверхности) без изменения геометрических размеров иэделий путем предварительной очистки пор от примесей и полимериэации мономера антифрикционного материала в процессе заполнения им пор.Поставленная цель достигается тем, что перед насыщением изделия помещают в вакуумную камеру, обеаспечивая в этой камере давление 10 10 мм рт, ст., подвергают воздействию тлеющего электрического разряда при непрерывном обеспечении упомянутого диапазона давлений в камере,а насыщение произвоцят путем заполнения камеры парами мономера смазочнсго вещества, например фторированными непредельными углеводородами,при непрерывном воздействии тлеющегоэлектрического разряда с одновременным поддержанием н камере парци 5ального давления паров мономераот 1 да 100 мм рт,ст,Обработка иэделий из пористого материала тлеющим электрическим разрядом в вакууме при непрерывной откачке камеры способствует интенсивнойочистке пор от примесей, а последующая обработка в парах мономерасмазочного вещества обеспечивает 15его полное и глубокое проникновениев поры материала и полимеризациюмономера в сорбиронанном слое поддействием тлеющего разряда, приэтом образующиеся на понерхнасти мономолекулярные пленки полимера неувеличивают габариты иэделий, поскольку их толщина несоизмеримоменьше высоты микронероннастейшлифовальной поверхности, Промывкаиэделий после извлечения.из вакуумной камеры обеспечивает очисткуповерхности от продуктов неполнойполимеризации мономера,Согласно изобретению используютизделия из керамических материаловмарки К, ХС. С целью полученияспецифических свойств в качествемономерон антифрикционных материаловприменяют тетрафторэтилен, фторпропилен, фторкеросины и т.пП р и м е р. В соответствии спредлагаемым способом проводят обработку образцов из керамическихматериалов марки Ки ХС, пористостью 5-10, с размером пор от 40О,О 5 да 0,5 мкм, обработанных по14 классу чистоты (средняя высотамикронеровностей 0,05 мкм),Изделия из керамики в виде колец 4 с наружным диаметром 20 мм, внутренним диаметрам 10 мм и толщиной 3 мм помещают в гермстичную камеру (объемом 3 л) лабораторной вакуумной установки. Камеру откачивают до давления 10 10 мм рт.ст, Укаэанный диапазон соответствует верхнему пределу давлений, достигаемому с помощью обычных форвакуумных насосов, и давлению насыщенных парон большинства загрязнений, что обеспечивает их десорбцию с поверхности материала. Далее без отключения средств откачки в камере возбуждают тлеющий разряд путем подачи на электроды напряжения 600"800 В с частотой 60 50 Гц, Давление в камере увеличивается (это связано с десорбцией загрязнений), а затем по мере очистки поверхности постепенно вновь уменьшается и достигает ныаеназванного диапазона давлений (обычно через15-60 мин в зависимости от скоростиоткачки вакуумного насоса). Затемкамеру заполняют парами мономерафторированного непредельного углеводорода, например тетрафторэтилена,Парциальное давление паров в камереподдерживают в пределах от 1 до100 мм рт.ст. Верхний предел этогодиапазона ограничен возможностямиподдержания тлеющего разряда вусловиях относительно высокого давления, при давлениях ниже 1 мм рт.ст.время обработки возрастает в 5-10 раз,что делает процесс неприемлимым дляпромышленного использования (обычновремя проведения этой стадии обработки 60-90 мин),Затем образцы извлекают из вакуумной камеры, промывают иэопропиловым спиртом и сушат.Фрикционные характеристики обработанных образцов керамики - износостойкость и коэффициент трения поверхности определяют известным способам путем испытаний на стадийной машине трения и проведения весоных замеров .износа,В результате испытаний установлена, что предлагаемый способ обработки керамических материалов позволяет в 2-5 раз увеличить их износостойкость и в 1,5-2 раза снизить начальный коэффициент трения их поверхности без изменения других поверхностных и геометрических характеристик, что значительно увеличивает работоспособность узлов трения из этих материалов.Формула изобретенияСпособ обработки изделий из пористых материалов, преимущественно керамическихпутем насыщения их пор антифрикционным материалом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения антифрикционных свойств мелкопористых материалов без изменения геометрических характеристик иэделий, перед насыщением иэделия помещают в вакуумную камеру, обеспечивая н этой камере давление 1010мм рт.ст подвергают воздействию тлеющего электрического разряда при непрерывном обеспечении упомянутого диапазона давлений н камере, а насыщение производят путем заполнения камеры парами мономера смазочного вещества, например фторированными непредельными углеводородами, при непрерыв,ном воздействии тлеющего электри836407 Составитель Т. ХромоваРедактор Г, Бельская ТехредЕ. Гаврилешко Корректор В. Бутяга Тираж 860 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб , д, 4/5 Заказ 3033/26 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ческого разряда с одновременным поддержанием в камере парциальногодавления паров мономера от 1 до100 мм рт.ст,Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 158823, кл. С 04 В 41/00, 1960,