1、性能特性概述： 

    聚酰亞胺是一種新型耐高溫工程塑料，它具有獨特的性能。在現(xiàn)代工業(yè)，尤其是高技術(shù)領(lǐng)域起著不可替代的作用。軸承作為基礎(chǔ)部件，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，滿足不同工況條件對軸承的性能要求。聚酰亞胺在滾動軸承中可作為保持架材料，也可作為滑動軸承材料，在應(yīng)用中顯示出優(yōu)越的性能和良好的發(fā)展前景。

    聚酰亞胺最早由美國杜邦公司于上世紀六十年代首先發(fā)明并投入工業(yè)化生產(chǎn)。它是利用四酸二酐與二胺的反映，然后亞胺化而成為高分子材料。由于分子鏈上有大量的苯環(huán)和雙鍵，使分子的剛性增加，分子鏈熱運動的能級較高，當(dāng)它在較高溫度下吸收較多能量的情況下仍能保持原來的形狀不變，并且分子鏈不發(fā)生斷裂，這是該種材料耐高溫環(huán)境的內(nèi)在原因。

    有些品種的聚酰亞胺耐熱性非常好，使用溫度可達300℃，可以在250℃高溫環(huán)境中長期使用。然而這種分子結(jié)構(gòu)增加了加工成型的難度，雖然聚酰亞胺是一種熱塑性工程塑料，但它很難用注塑成型的加工方法進行成型。在酸酐分子鏈中引入活動性較強的醚鍵是改善其分子柔性和成型的有效途徑。當(dāng)然還有許多其他方法，也可以合成柔性聚酰亞胺，該材料可以注塑成型。

    聚酰亞胺的常用成型方法有壓鑄成型法和注塑成型法兩種，壓鑄成型是在模腔內(nèi)將材料加熱加壓，在保壓狀態(tài)下使材料冷卻成型。用這種方法成型的材料其機械性能十分穩(wěn)定可靠，工件尺寸可以較大，但效率很低，不利于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)，有些品種的聚酰亞胺只能采用這種工藝方法。為了提高生產(chǎn)效率，對于小型制件或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的制品可以采用注塑成型工藝，此時要求這種材料流動性好。

    還有一種方法，即利用類似于粉末冶金的方法制成微孔材料，使材料的機械性能和微孔性能達到某種特定指標(biāo)，滿足特殊工況條件需求。聚酰亞胺由于其獨特的分子鏈結(jié)構(gòu)，使它能在輻射環(huán)境中長期使用而機械性能沒有明顯降低，這是它與其它高分子材料相比的優(yōu)越所在。大部分高分子材料在輻射狀態(tài)下會導(dǎo)致分子鏈斷裂，使其性能顯著下降。甚至不再具有機械強度，所以在一些空間領(lǐng)域，聚酰亞胺材料的這一性能使它得到廣泛應(yīng)用。

    聚酰亞胺材料吸水性低，對于大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)都能表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，它可以長期在有腐蝕的的環(huán)境下使用，應(yīng)用領(lǐng)域很廣。它的機械性能優(yōu)良，抗拉強度達90Mpa，剛性較好，能長期保持尺寸穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^通用的機械加工方式進行車、銑、鉆等加工，得到尺寸精度和表面質(zhì)量較好的制品。絕緣性優(yōu)良，可作為高性能的電子零部件和機械零件。聚酰亞胺有自潤滑性能，在相對運動的磨擦面之間它可以轉(zhuǎn)移到對磨面上，形成固體潤滑層。在干摩擦狀態(tài)下若有相對滑動速度較高時，就會在摩擦面上產(chǎn)生大量熱量，局部溫度可達到聚酰亞胺的分解溫度，在空氣環(huán)境中氧化就不可避免，生成氧化物粉末，同時摩擦熱使接觸部件的聚酰亞胺軟化粘附脫落，增大了磨損量，因此對于干摩擦狀態(tài)，聚酰亞胺材料使用的PV值應(yīng)有所控制，否則會使磨損增加，壽命縮短。試驗表明，聚酰亞胺雖有一定自潤滑性，但其摩擦系數(shù)并不穩(wěn)定，隨著連續(xù)運轉(zhuǎn)時間的延長，有緩慢增加的趨勢，這對于一些對摩擦力要求較高的應(yīng)用部位應(yīng)該注意。為了改善這種性能，有效的辦法是對聚酰亞胺進行復(fù)合改性。把粉末狀的潤滑劑分散到材料中制成復(fù)合材料，在保持材料基本性能的基礎(chǔ)上使摩擦系數(shù)降低，摩擦生成熱減少。

    通常把二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯等潤滑材料以不同比例進行配合，試驗結(jié)果表明其潤滑性能有明顯改善。對于有潤滑油脂存在的應(yīng)用工況，可以在很高的速度狀態(tài)下使用，表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，它表面吸附的潤滑油可以在很高的速度狀態(tài)下使用，表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，它表面吸附的潤滑油可以形成穩(wěn)定而且可靠的潤滑油膜，極大地降低了摩擦系數(shù)和生成熱。它的較高的機械性能使它能在高速狀態(tài)下保持穩(wěn)定的尺寸。

    由于聚酰亞胺是熱塑性高分子材料，溫度對它的作用明顯，當(dāng)超過一定溫度范圍之后，首先導(dǎo)致材料軟化及氧化分解，使其機械性能喪失。摩擦部分的溫度受環(huán)境溫度和摩擦生熱兩個因素共同影響，當(dāng)環(huán)境溫度一定時溫度升高主要來源于摩擦熱。聚酰亞胺作為軸承及軸承部件時，運動部位升溫由摩擦熱引起。負荷和摩擦系數(shù)以及工作時間都會影響熱量大小。塑料的導(dǎo)熱系數(shù)低，致使熱量容易在某些部位聚集，產(chǎn)生局部高溫。降低摩擦系數(shù)是減少發(fā)熱量的有效手段，增加散熱速度也可以有效降低工作面溫度，這些因素需要根據(jù)使用環(huán)境具體加以分析。溫升后使熱膨脹增大，減少了配合間隙，有的甚至出現(xiàn)緊配合，使摩擦熱更大，導(dǎo)致惡性循環(huán)。

    因此聚酰亞胺軸承制品的設(shè)計及加工同樣重要。綜上所述，我們可以看出，雖然聚酰亞胺是一種耐溫良好的工程塑料，但其使用過程中仍要采取各種可能的手段減少發(fā)熱量，避免溫度過高造成的損害。

2、在軸承中的應(yīng)用情況

    聚酰亞胺及其復(fù)合材料可以作為耐磨材料廣泛應(yīng)用于高溫，耐化學(xué)介質(zhì)、耐輻射、自潤滑等多種領(lǐng)域。

    在滾動軸承(責(zé)任編輯：進口軸承)