[发明专利]核泵用水润滑轴承材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种核泵用水润滑轴承材料及其制备方法与应用，属于轴承材料技术领域。解决了如何提供一种适合于高温水环境使用的水润滑轴承橡胶用复合材料及其制备方法的技术问题。本发明的核泵用水润滑轴承材料由30～60重量份的酚醛树脂、10～30重量份的铅粉、5～20重量份的碳硼烷、10～40重量份的增强纤维和5～25重量份的润滑剂组成。该核泵用轴承材料具有优异水润滑性能，且耐辐射、耐高温性、耐冲击，适用于制备中核主泵水润滑推力轴承、水润滑导向轴承，特别适合用于制备核电站核岛一回路系统主泵水润滑轴承的制备。

技术领域

本发明属于轴承材料技术领域，具体涉及一种核泵用水润滑轴承材料及其制备方法与应用。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其在运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。常用的轴承有滑动轴承、滚动轴承和关节轴承。其中，滑动轴承又主要有水润滑轴承和油润滑轴承。水润滑轴承采用水作为润滑剂，与油润滑轴承相比较具有绿色环保、能耗低等性能优势，被广泛应用于船舶、水泵、水轮机等领域。

核岛一回路系统中，主泵是唯一的旋转设备。主要用于驱动冷却剂在反应堆冷却剂系统内循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧(二回路)给水。主泵的可靠性直接影响到核反应堆的安全运行。按美国机械工程学会的安全等级份类标准，主泵属于核安全I级，质保Ql级，抗震I类。为防止油润滑轴承引起火灾等事故隐患，作为核泵的轴承系统主要采用水润滑方式，水润滑轴承材料的质量与核泵的安全可靠密切相关。鉴于核岛的高温、辐射的恶劣环境，目前水润滑轴承材料一般由石墨或硅化石墨等无机材料制备。该类材料柔韧性差，使用过程中在受到冲击载荷时，容易发生脆裂，从而影响到核泵的安全运行，因此需要进行新型轴承材料的开发。但现有技术中，并未发现具备优异的耐辐射性能、耐高温性和耐腐蚀性能的核泵用水润滑轴承材料及其制备方法。

发明内容

本发明目的是如何提供耐辐射性能优异、耐高温性优异和耐腐蚀性能优异的核泵用水润滑轴承材料及其制备方法与应用。

本发明的一种核泵用轴承材料，组成及重量份为：

优选的是，所述增强纤维为短切碳纤维、短切玻璃纤维、短切玄武岩纤维中的一种或多种按任意比例的混合。

优选的是，所述润滑剂为石墨和/或二硫化钼。

上述核泵用轴承材料的制备方法，步骤如下：

步骤一、按照重量份配比，将酚醛树脂粉末、铅粉、碳硼烷粉末、增强纤维和润滑剂混合均匀，得到混合粉末；

步骤二、将混合粉末置于模具中，热压成型，热压温度为150～180℃，热压压力为5～60MPa，热压时间为10～300min，得到核泵用水润滑轴承材料。

优选的是，步骤一采用的混合设备为干粉混料机。

优选的是，步骤二热压成型采用的设备为平板硫化机。

上述核泵用轴承材料的在制备轴承中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的核泵用轴承材料通过各组分的协同作用，具有优异水润滑性能，且耐辐射、耐高温性、耐冲击，解决了现有技术中石墨或硅化石墨轴承易碎裂的难题，适用于制备中核主泵水润滑推力轴承、水润滑导向轴承，特别适合用于制备核电站核岛一回路系统主泵水润滑轴承的制备，经试验检测，本发明的核泵用轴承材料在载荷1MPa，转速3000RPM，时间60min，润滑介质：90℃热水的条件下，摩擦系数为0.0072～0.0092：1200KGY剂量的γ射线辐射后，摩擦系数为0.0072～0.0093，冲击比压20MPa未破碎；