混合型金属一塑料复合材料包括金属填充塑料和金属塑料两种 。
金属填充塑料是含有金属粉末的塑料。可将金属粉和塑料粉混匀后,加热塑化(固化)而成,或将金属粉混入塑料熔体最后固化而成。
金属填充塑料的历史可以追溯到三十多年以前。根据不同的需要,选择不同的塑料、金属粉末,制成不同性能、用途的填充塑料。主要品种有:青铜填充塑料减摩材料、导电塑料、磁性能塑料、辐射防护塑料复合材料等。选用的金属粉主要有:铝、铜、钢、铅、锌、钴和银等纯金属或合金。选用的塑料品种有:聚四氟乙烯、尼龙、聚氯乙烯和聚乙烯等。金属粉末的形状有颗粒状、枝晶状、鳞片状、海绵状和纤维状等。金属粉末的填充量根据需要,选择范围从百分之几到百分之九十以上。
金属塑料是塑料渗入多孔金属的复合材料。多孔金属一般应用粉末冶金技术制成。金属塑料强度高、耐磨性好,并且是良好的自润滑材料。用它做成轴承,当轴承摩擦发热时,多孔金属中的塑料由于热膨胀系数远远大于金属,因而从孔中挤出,使润滑剂(塑料)不断向摩擦界面补充,实现摩擦副之间的良好润滑。DU材料一般作为金属塑料的典型例子。DU材料我国称为塑料一金属三层复合自润滑材料,一般由钢背、多孔青铜和塑料复合而成。其中多孔金属层主要由球形青艺铜粉制成。所用的塑料主要是聚四氟乙烯共瞩材料或聚甲醛共混材料,也有采用聚月先亚胺或聚偏二氟乙烯等。钢背的作用是提高轴承的机械强度和承载能力。多孔金属层中有塑料渗入,轴承表面还有很薄的塑料层。
DU材料的特点:摩擦系数小、耐磨性好、热膨胀小、导热性能优良、使用温度范围宽、使用寿命长。因之各国都有广泛采用,我国在七十年代起也生产这类产品。
金属塑料制成的各种轴承、轴套、轴瓦、导轨等减摩元件,应用于汽车、农机、无油压缩机、纺织机械、船舶、飞机等。特别是用金属塑料代替金属填充塑料用于无油气体压缩机,大大延长了维修周期和使用寿命。