碳纖維耐磨性復材在滑片中的應用優(yōu)勢
無油滑片式空壓機中的滑片壽命主要取決于材質、加工精度及運行條件，滑片壽命的長短是影響整機運轉周期的一個重要因素。
傳統的空壓機滑片一般會采用石墨等自潤滑材料，滑片在轉子槽中滑動并隨轉子旋轉，工作時滑片頂端在氣缸內表面滑動摩擦。由于石墨等自潤滑材料脆性大，強度低，容易折斷。另外，滑片與氣缸、滑片與轉子槽之間的滑動摩擦在產生大量熱量的同時又使滑片磨損嚴重，進一步增加了損壞的可能性。
常見的石墨滑片
為了保證長時間的工作運行需求，用于制作滑片的材料必須達到以下這幾方面的性能要求：一是材料自身要有自潤滑性，摩擦系數小，在干摩擦條件下，滑片的平均磨損率不大于1μm/h；二是重量輕，材料密度一般不能大于2.5g/cm3；三是有一定強度，保證在起動和停車以及在長期工作中不會折斷；四是有一定的穩(wěn)定性，在150℃下不會瞬時分解，不產生有毒有害氣體。
空壓機內部構造示意圖
耐磨性碳纖維增強復合材料強度大、自潤滑性能好，磨損小，可靠性強，是用于制作無油空壓機滑片的理想材料。
早在1982年，中國科學院蘭州化學物理研究所的陳子泉、朱拱辰、黨鴻辛等人就在《自潤滑耐磨塑料氣泵滑片的研制》一文中，證明其研制的一種含有15%的碳纖維和15%的PTFE的填充尼龍66滑片，在氣泵的工作過程中的平均磨損率是0.9μm/h。當填充PTFE滑片與填充尼龍66滑片按照1:7配比使用時，尼龍滑片的磨損率降低到0.06μm/h，是其單獨運轉時的1/15。
滑片基本形態(tài)及構造
不過，碳纖維增強復合材料在氣泵滑片中的應用可以說是停滯了幾十年，從1982年至近一兩年，并沒有什么令人矚目的進展，這與碳纖維增強復合材料本身的發(fā)展有直接關系。國外的技術封鎖和進口成品的昂貴價格都阻礙了復合材料滑片的研究和應用。
滑片（單片）
隨著對碳纖維材料認識的不斷深入，針對不同性能方向的碳纖維復合材料也隨之得到了一定的擴展。國內致力于推廣連續(xù)碳纖維增強復合材料在工業(yè)領域應用的碳纖維制品商——無錫智上新材料，其采用連續(xù)碳纖維增強耐磨復合材料為客戶制作空壓機用滑片，成品磨損率極小，根據磨損率推算，新的滑片壽命至少可以延長4000小時，與此同時，耐磨性碳纖維滑片的自重更輕、強度更大，綜合性能更好，完全可以取代石墨滑片。
滑片（樣品）
碳纖維復合材料是一種相對“開放性”的新材料，它通過不同的材料選擇、配比以及后期工藝，能夠賦予成品以不同的性能特征。本文介紹的這種碳纖維復合材料滑片就是憑借優(yōu)異的耐磨性能獲得了理想的應用效果，類似的成功案例有助于為后工業(yè)時代通過新材料實現新發(fā)展提供新的思路。
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