一种适用于隔振器的飞轮衬套及其制备方法与流程

本发明自润滑材料的制造，特别是涉及一种适用于隔振器的飞轮衬套及其制备方法。

背景技术：

1、当发动机曲轴的转速波动(扭振)通过枢轴和驱动盘传递到弧形弹簧上时，弧形弹簧受迫振动致压缩量变化，减小曲轴扭振，再将减小的曲轴扭振通过弹簧外壳和前盖传递到带轮上，限制进入附件传动系统中的扭振，降低附件系统振动强度，从而降低轮系皮带张力，同时实现车辆nvh性能改善。

2、在发动机曲轴运转时，曲轴隔振器工作起到隔振功能的同时，曲轴隔振器的枢轴和带轮会产生转速差，两者会相对旋转，现有枢轴和带轮之间装配有塑料衬套，以避免枢轴和带轮之间的直接金属接触的摩擦。但是在系统运转，曲轴隔振器受到径向载荷作用下，塑料衬套会分别与枢轴和带轮进行持续偏转滑动摩擦，导致塑料衬套所受到的偏转压力与磨损很大，从而导致该塑料衬套的滑动层与基层剥离，使得其寿命较短，不能适应整个发动机的寿命期限。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种更长寿命的适用于隔振器的飞轮衬套及其制备方法，以解决上述问题。

2、一种适用于隔振器的飞轮衬套，其包括基材层，设置在所述基材层上的烧结层，以及设置在所述烧结层上的自润滑层。所述烧结层由铜粉，碳酸氢铵，石墨烯，以及硅烷偶联剂制成。在重量百分比含量计，所述铜粉为65%～75%，所述碳酸氢铵为20%～30%，所述石墨烯为0.5%～2%，所述硅烷偶联剂为1%～3%。在混合所述铜粉、石墨烯、碳酸氢铵之前，首先混合所述铜粉、石墨烯以及硅烷偶联剂以让所述硅烷偶联剂对所述铜粉和石墨烯进行表面处理。所述烧结层的孔隙率为60%～70%。所述自润滑层的原料里包括ptfe。

3、进一步地，所述基材层由低碳钢制成，所述低碳钢中的碳的质量百分比含量低小0.15%。

4、进一步地，所述基材层的厚度为0.15mm～0.30mm。

5、进一步地，所述铜合金粉末的粒径为70～110。

6、进一步地，所述自润滑层由聚四氟乙烯，碳纤维，以及石墨制成。

7、进一步地，以质量百分比含量计，所述聚四氟乙烯的质量百分比含量为65%～80%，所述硫酸钡的质量百分比含量为10%～15%，所述碳纤维的质量百分比含量为7%～12%，所述聚偏氟乙烯的质量百分比含量为3%～5%。

8、进一步地，所述‌碳纤维长度‌为‌100μm～500μm。

9、一种适用于隔振器的飞轮衬套的制备方法，其包括如下步骤：

10、step101：提供基材层；

11、step102：提供烧结层的原料，所述烧结层的原料为由铜粉，碳酸氢铵，石墨烯，以及硅烷偶联剂制成，在重量百分比含量计，所述铜粉为65%～75%，所述碳酸氢铵为20%～30%，所述石墨烯为0.5%～2%，所述硅烷偶联剂为1%～3%；

12、step103：混合所述铜粉、石墨烯、以及硅烷偶联剂并搅拌均匀；

13、step104：将所述碳酸氢铵加入所述铜粉、石墨烯、以及硅烷偶联剂的混合物中；

14、step105：将混合有碳酸氢铵的铜粉、石墨烯、以及硅烷偶联剂的混合物铺设在所述基材层上并进行烧结，控制温度及轧制压力形成烧结层，所述烧结层的孔隙率为60%～70%；

15、step106：提供制备所述自润滑层的原料，所述自润滑层的原料包括ptfe；

16、step107：将所述自润湿层的原料铺在所述烧结层进行再次烧结并轧制形成所述自润滑层。

17、进一步地，所述所述自润滑层由聚四氟乙烯，碳纤维，以及石墨制成。

18、进一步地，以质量百分比含量计，所述聚四氟乙烯的质量百分比含量为65%～80%，所述硫酸钡的质量百分比含量为10%～15%，所述碳纤维的质量百分比含量为7%～12%，所述聚偏氟乙烯的质量百分比含量为3%～5%。

19、与现有技术相比，本发明提供的适用于隔振器的飞轮衬套通过对所述烧结层的组分及含量进行配比，使得该烧结层的孔隙率保持在60%～70%之间，从而当制备所述自润滑层时，从而可以在所述自润滑层与烧结层之间形成比较好的机械互锁效应，进而在结构层面大幅提升整体的结合力。具体地，通过添加所述碳酸氢铵可以保证所述孔隙率控制在60%～70%之间，而通过添加所述石墨烯对所述铜粉进行表面改性，即该石墨烯可以包覆在分散的铜粒子表面，从而能够解决铜与所述自润滑层中的碳基材料如ptfe、碳纤维、石墨之间的界面润湿问题，从而更有利于形成高强度的界面结合。另外，通过添加所述硅烷偶联剂能够在所述铜粉与石墨烯的表面形成化学键桥，从而活化该铜粉与石墨烯粉末的表面，进而可以在压制成型和烧结过程中显著提升各组分间的界面结合力，使得所述烧结层与自润滑层的结合力达到最优，从而当在系统运转，曲轴隔振器受到径向载荷作用下，所述烧结层不会与自润滑层发生剥离，因此可以保证该衬套的寿命，也不会影响整个发动机的寿命期限。

1.一种适用于隔振器的飞轮衬套,其包括如下步骤：所述适用于隔振器的飞轮衬套包括基材层，设置在所述基材层上的烧结层，以及设置在所述烧结层上的自润滑层，所述烧结层由铜粉，碳酸氢铵，石墨烯，以及硅烷偶联剂制成，在重量百分比含量计，所述铜粉为65%～75%，所述碳酸氢铵为20%～30%，所述石墨烯为0.5%～2%，所述硅烷偶联剂为1%～3%，在混合所述铜粉、石墨烯、碳酸氢铵之前，首先混合所述铜粉、石墨烯以及硅烷偶联剂以让所述硅烷偶联剂对所述铜粉和石墨烯进行表面处理，所述烧结层的孔隙率为60%～70%,所述自润滑层的原料里包括ptfe。

2.如权利要求1所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：所述基材层由低碳钢制成，所述低碳钢中的碳的质量百分比含量低小0.15%。

3.如权利要求1所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：所述基材层的厚度为0.15mm～0.30mm。

4.如权利要求1所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：所述铜合金粉末的粒径为70μm～110μm。

5.如权利要求1所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：所述自润滑层由聚四氟乙烯，碳纤维，以及石墨制成。

6.如权利要求5所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：以质量百分比含量计，所述聚四氟乙烯的质量百分比含量为65%～80%，所述硫酸钡的质量百分比含量为10%～15%，所述碳纤维的质量百分比含量为7%～12%，所述聚偏氟乙烯的质量百分比含量为3%～5%。

7.如权利要求1所述的适用于隔振器的飞轮衬套，其特征在于：所述碳纤维长度为100μm～500μm。

8.如权利要求1至7任一项所述的适用于隔振器的飞轮衬套的制备方法，其包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述所述自润滑层由聚四氟乙烯，碳纤维，以及石墨制成。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：以质量百分比含量计，所述聚四氟乙烯的质量百分比含量为65%～80%，所述硫酸钡的质量百分比含量为10%～15%，所述碳纤维的质量百分比含量为7%～12%，所述聚偏氟乙烯的质量百分比含量为3%～5%。