[发明专利]碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于发动机齿轮泵的用碳/碳复合材料制造的高润滑耐磨性静、动止推轴承。

背景技术

目前，国内、外的航空、舰船发动机上的齿轮泵静、动止推轴承的生产制造基本都是采用铸造铜合金材料制造，为了提高润滑耐磨性，一般是在摩擦面内孔与端面涂MoS2固体润滑膜。铸铜材料比重较高(8.79g/cm³)，不符合飞行器的减重要求，止推轴承喷涂MoS2固体润滑膜使用寿命有一定局限性，一般运行时间在300～600小时，不能达到延寿要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空、舰船发动机上的齿轮泵所需的高润滑耐磨静、动止推轴承。该止推轴承由轻质(密度为1.7～2.0g/cm³)碳/碳复合材料和铝合金或铜合金组合构成。

本发明所述密度为1.7～2.0g/cm³的轻质碳/碳复合材料，是本发明制造止推轴承的关键。首先选择碳/碳复合材料确定该材料的技术性能指标，才能使制造的止推轴承的润滑耐磨性大幅度提高，从而提高使用寿命。为使采用的碳/碳复合材料具有良好的切削加工性能和耐蚀性能与铝/铜金属相容，必须选用性能指标符合要求的碳/碳复合材料，本发明所选用的密度为1.7～2.0g/cm³的轻质碳/碳复合材料，其性能指标应达到以下要求：

表1选用碳/碳复合材料的技术性能指标

  项目名称  性能指标  项目名称  性能指标  密度(g/cm³)  ≥1.7  拉伸强度(MPa)  ≥50  开空率(％)  ≥8.0  弯曲模量(GPa)  ≥4.0  石墨化度(％)  ≥65  摩擦系数(μ)  ≥1.5  弯曲强度(MPa)  ≥90  热导率(w/m.k)  ≥32  压缩强度(MPa)  ≥110  硬度(HB)  ≥300

在本发明中，选用铝合金、铜合金或铸铜材料作为轴承的基体，在基体上粘接密度为1.7～2.0g/cm³的轻质碳/碳复合材料，其粘接的具体结构一种是由碳/碳复合材料做轴承孔内衬(2)，外包基体材料衬套(1)；另一种是在基体材料轴承(3)的端面粘接碳/碳复合材料板(4)。