Трущиеся детали триботехника

Конструкционные материалы  узлов трения

Выбор конструкционных материалов деталей узлов трения представляют собой базовую проблему при стремлении к высоким эксплуатационным характеристикам и рассматриваются трибоматериаловедением.

Основными задачами трибоматериаловедения являются отбор известных и создание новых материалов, обладающих оптимальными для данного узла трения характеристиками, обеспечивающими необходимый ресурс. При этом, помимо достижения необходимых эксплуатационных свойств, требуется учитывать эконо-мические соображения исходя из рыночных условий. Поэтому трибоматериаловедение обычно решает компромиссные задачи, когда требуется достижение целесообразного соотношения между уровнем эксплуатационных характеристик и себестоимостью.

В связи с этим важно, чтобы материалы узлов трения создавались из доступных недефицитных компонентов с использованием технологий, не требующих нестандартного оборудования, высокого вакуума, криогенных температур и других дорогостоящих мероприятий.

Все  материалы узлов трения можно разделить на две группы: антифрикционные и фрикционные. Первые применяются при создании подвижных соединений с низким трением и высокой износостойкостью: подшипников качения и скольжения, шарнирных соединений, направляющих для ползунов, эксцентриковых и кулачковых механизмов и т.д. Вторые применяются в тормозах, фрикционных передачах и муфтах. Они должны обладать не только высоким и стабильным коэффициентом трения, но и высокой износостойкостью.

При выборе материалов узлов трения должна учитываться их совместимость, в особенности использование схватывания и последующего задира, что связано с химическим сродством, близостью строения и значений параметров кристаллических решеток. В более общей форме под совместимостью понимают способность материалов обеспечивать оптимальные параметры узла трения при длительной эксплуатации, быстро приспосабливаться к резким изменениям нагрузки, скорости и температуры при неблагоприятных условиях смазки.

Процесс приработки должен заканчиваться  образованием на поверхностях трения тонких слоев вторичных структур, предохраняющих материал от схватывания и задиров, а также равновесной шероховатости, необходимой для обеспечения стабильного значения коэффициента трения.

В этой области наукой еще не вполне раскрыты механизмы самоорганизации в зоне контакта и пути воздействия на способность пар трения к самоорганизации, когда система сама формирует оптимальную микрогеометрию поверхностей, защитные пленки, перестраивает структуру поверхностных слоев металла, меняет твердость в целях сохранения нормального функционирования. В настоящее время применяют прямые и косвенные методы оценки совместимости материалов узлов трения. В обоих случаях сначала проверяется, не обладают ли материалы химическим сродством - совместимостью кристаллических решеток. При прямых методах проводятся испытания материала на машинах трения с целью определения критических значений параметров режима нагружения, приводящих к задиру, т.е. нахождения границ применимости исследуемой пары. Косвенные методы основаны на определении параметров микрогеометрии, микроструктуры поверхностных слоев, физико-механических свойств, их изменения в процессе трения в целях прогнозирования совместимости. Окончательный же ответ на вопрос о совместимости материалов могут дать лишь ресурсные полные испытания.

Металлические антифрикционные материалы

Антифрикционные материалы используются преимущественно в ответственных узлах, подшипниках, шарнирах, направляющих скольжения и качения, распределительных валах, клапанных и кулачковых механизмах и т.д.

Цапфы подшипников скольжения обычно изготавливают из сталей и чугунов.

Из числа легированных наиболее часто применяют легированные стали: марганцовистые (35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2 и др.), хромомолибденовые (30ХМ, 3ХМА, 35ХМ, 38ХМ), хромоникелевые (40ХН, 45ХН, 30ХН3А), хромоникелевые с бромом (30ХНР, 40ХНР) и хромомарганцовистоникелевые с бромом - 40 ХГНР. Детали подвергают либо объемной закалке с отпуском, либо поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ).

Для подшипников скольжения (вкладышей, втулок шарниров и др.) используются различные антифрикционные сплавы. К ним относятся сплавы на медной, цинковой, алюминиевой и оловянно-свинцовой основах. Последние получили название баббитов. Изредка применяют антифрикционные чугуны с графитными включениями.

Баббиты и чугуны применялись на начальном этапе развития техники  и имеют лишь историческое значение. По мере роста мощности двигателей, ужесточения режима эксплуатации, снижения металлоемкости произошел переход  к более твердым подшипниковым  материалам на медной, цинковой и алюминиевой основах, хорошо совместимых со сталями.

Медные антифрикционные материалы  разделяются на бронзы и латуни. Бронзы - это сплавы меди с оловом и другими элементами. У них цинк и никель не являются главными легирующими компонентами. Наиболее распространены оловянистые бронзы. Неосновными легирующими элементами являются свинец, никель, фосфор, цинк, железо и др.

Меньшее распространение, чем бронзы, получили латуни. Наиболее часто в  качестве антифрикционных материалов используют кремнистые и марганцовистые латуни, а также алюминиево-железистые.

В качестве подшипниковых материалов успешно применяются цинковые сплавы с легирующими элементами в виде меди, алюминия, магния. Низкая температура плавления (400ºС) и повышенная размягчаемость обеспечивают хорошую прирабатываемость. Из них делают биметаллические вкладыши подшипников скольжения. В стальной стакан заливается цинковый сплав, который ровным слоем покрывает внутреннюю поверхность. Другим способом изготовления вкладышей является штамповка их из биметаллической полосы, состоящей из стали и цинкового сплава и получаемой методом горячей прокатки. Такие вкладыши используются в некоторых видах тракторных двигателей.

В современном автомобиле- и тракторостроении широкое распространение получили антифрикционные сплавы на основе алюминия. Алюминиевые сплавы обладают сравнительно высокой прочностью, коррозионной стойкостью, дешевы и недефицитны, имеют низкую плотность и высокую теплопроводность. В качестве легирующих элементов используются олово, медь, никель, кадмий, кремний, железо, марганец, титан и другие элементы. В автомобилестроении наиболее распространены алюминиево-оловянистые сплавы с содержанием олова до 22,5 %. При содержании олова более 9 % возможно применение вкладыша без покрытия мягким металлом. В других случаях на рабочую поверхность наносится защитный слой олова. Наибольшее распространение получил сплав А020-1 (1 %-Са, 20 % - Sn, 0,02 - 0,1 Ti, остальное - Al). Биметаллические вкладыши изготавливаются путем совместной прокатки с последующей штамповкой. При нарушении режима гидродинамической смазки и возникновении металлического контакта как на поверхности вкладыша, так и цапфы образуется защитная пленка мягкой фазы - олова, внутри которой и локализуются сдвиговые деформации.

Антифрикционные материалы, получаемые из порошков и пластмасс

Одним из направлений получения  антифрикционных материалов является создание порошковых антифрикционных композитов. Изделия (втулки, вкладыши подшипников) получают методом порошковой металлургии. Сначала составля-ется смесь из порошков необходимых веществ, которая после тщательного перемешивания прессуется в виде изделия и спекается. Если это необходимо, то осуществляется механическая отделочная обработка изделия и насыщение пор смазкой. Наиболее распространены материалы на основе меди и железа.

Материалы на основе меди получили широкое  применение из-за хороших антифрикционных свойств и высокой электропроводности, например, в скользящих электроконтактах в щётко-коллекторных узлах электродвигателей и генераторов и т.д. Типичным представителем этой группы являются медно-графитовые компоненты с содержанием графита до 75 %. Для улучшения свойств электрощеточных материалов в них добавляют олово, цинк, свинец. Графит обеспечивает смазывание контакта и электропроводность.

В качестве подшипникового материала  также используются пористые оловянные бронзы. Они применяются в подшипниках, работающих в легком режиме при небольших скоростях скольжения (менее 1,5 м/с) и номинальных давлениях (0,5 - 1 МПа). Благодаря смазке, содержащейся в порах, они могут работать без наполнения маслом до 5000 ч при температуре от – 60 ºС до 120 ºС с коэффициентом трения 0,01 - 0,04. Эти подшипники используются в маломощных электромоторах и генераторах, пусковых установках ДВС. В табл. 5.2 приведены сведения о некоторых оловянистых бронзах.

Свойства оловянистых  бронз

В подшипниках мотоциклов, тракторов, насосов и др. используются бронзографитные материалы. Они выдерживают большие нагрузки и скорости скольжения, чем бронзы.

В двигателях грузовых автомобилей, судовых и железнодорожных дизелях в России и ведущих странах зарубежья используются свинцовистые бронзы. Обычно стальная лента сначала покрывается электролитическим слоем меди, на которую наносится порошок свинцовистой бронзы. Порошок припекается к ленте в конвейерной печи. После припекания производится обжатие ленты методом прокатки. Из ленты штампуют заготовки вкладышей, которые затем механически обрабатываются. На заключительной стадии электролитическим способом наносится слой мягкого металла (свинца, олова, меди, индия).

Аналогичным способом получают и используют спеченные латуни, сложнолегированные бронзы. Помимо графита в качестве самосмазывающей добавки используются дихалькогениды металлов: дисульфиды, диселениды, дителлуриды и др.

В последнее время в России и  за рубежом используются металлофторопластовые материалы. Они обладают широким диапазоном эксплуатационных свойств, способны работать без смазки в агрессивных средах, в вакууме, при температуре от – 200 ºС до 300 ºС. Подшипниковые вкладыши состоят из стальной основы, тонкого припеченного слоя высокооловянистой бронзы (до 0,3 мм), поры которого заполнены смесью фторопласта с дисульфидом молибдена.

Помимо сплавов на медной основе все больше распространяются антифрикционные алюминиевые сплавы. Технология изготовления вкладышей такая же, как при применении медных сплавов. Поры пропитываются маслом. Используются твердосмазочные добавки. В США в подшипниках автомобильных двигателей применяются вкладыши из стальной ленты с припеченным порошком свинцово-оловянного сплава. Технология та же, что при изготовлении вкладышей из свинцовой бронзы.

Наиболее распространены в общем  машиностроении (сельхозмашины, дорожно-строительные механизмы и т.д.) материалы на основе железа. В шихту, также, как и у медных сплавов, вводится графит, сернистый цинк, дисульфид молибдена, нитрид бора. Поры спрессованного материала заполняются маслом. Чаще всего применяются железографитовые втулки. С ростом содержания графита улучшаются антифрикционные свойства, однако падает прочность. Содержание графита обычно не превышает 10 % от общей массы. В качестве легирующих элементов к железу добавляют медь, серу, фосфор. Медь повышает прочность и улучшает спекаемость. Её содержание колеблется от 0,5 до 20 %.

Применение железографитовых подшипников позволяет экономить большое количество сплавов цветных металлов, бронзы, баббита. В ряде случаев железографитовые подшипники скольжения могут успешно заменить шариковые и роликовые подшипники качения. Наличие графита и запас жидкой смазки в порах придают металлокерамическим подшипникам свойства самосмазывающихся, что уменьшает опасность выхода из строя узлов трения из-за недостаточной смазки.

В настоящее время решена задача изготовления металлокерамических  поршневых колец для двигателей внутреннего сгорания. Такие поршневые кольца имеют более высокую износостойкость по сравнению с обычными чугунными. Они работают до выхода из строя на 30-45 тыс. км пробега автомашин больше, чем чугунные, и на 30 % меньше изнашивают цилиндры двигателя.

Расширяется также применение пористых спеченных подшипников, пропитанных фторопластом. Такие подшипники весьма перспективны для несмазываемых опор скольжения благодаря высоким антифрикционным свойствам фторопласта. Коэффициент трения подшипников, пропитанных фторопластом, без смазки составляет примерно 0,05. Они надежно работают при температурах до 280 ºС в кислых и щелочных средах.

Разработаны антифрикционные спеченные  материалы для подшипников газовых и паровых турбин, работающих при высоких температурах. Для получения этих деталей используют порошки хромоникелевых сталей типа Х18Н15, Х3Н18 с добавками в шихту дисульфида молибдена. Спеченные материалы имеют плотность, превышающую 90 %. Более низкая стоимость пористых спеченных подшипниковых материалов по сравнению с бронзой и баббитом стимулирует дальнейшее развитие этого направления разработки триботехнических материалов и технологий.

Фрикционные материалы

В отличие от антифрикционных фрикционные  материалы должны обладать высоким  и стабильным коэффициентом трения, достаточной износостойкостью, прочностью, устойчивостью к температурным скачкам, воздействию абразива и агрессивных сред. В частности, материалы тормозов и фрикционных муфт должны обеспечивать плавное срабатывание системы без автофрикционных колебаний, проявляющихся в форме скрипа при торможении, или пробуксовки и обеспечивать высокий срок службы. При торможении вся кинетическая энергия транспортного средства в тормозах рассеивается в тепло. Поэтому в момент торможения температура трущихся поверхностей, например в тормозе самолетов, достигает 1200°С, а в объеме тормозной накладки до 600°С. В тормозах автомобилей эти температуры соответственно могут достигать 400°С  и 200°С.

Для изготовления ряда элементов наиболее нагруженных фрикционных устройств- тормозов и муфт сцепления - применяются материалы, получаемые методом порошковой металлургии. Наибольшее распространение получили материалы на основе железа и меди. Состав материалов на основе железа приведен в табл.

Состав фрикционных  порошковых  материалов на железной основе

Первые три материала разработаны  для тяжелонагруженных тормозов и муфт самолетов и военной  техники. Материал СМК-80 применяется  в тормозах и муфтах сцепления большегрузных автомобилей - карьерных самосвалов грузоподъемностью более 65 т.

Спеченные материалы на основе меди также широко используются в тяжелых  транспортных средствах. В табл. ниже приведены данные о составе фрикционных материалов на медной основе.

Состав фрикционных  порошковых материалов на медной основе

Наибольшее распространение получил  материал МК5 (первая строка таблицы). В автомобильном и тракторостроении из этих материалов изготавливают тормозные диски, колодки и накладки для муфт сцепления.

Порошковая технология позволяет  получать фрикционные материалы с заданными свойствами. Для автомобилей малой и средней грузоподъемности и для сельскохозяйственных и промышленных тракторов малой и средней мощности обычно используются фрикционные материалы на полимерной основе. Они применяются также в сельскохозяйственном и дорожно-строительном машиностроении, в буровой технике и т.д.

Как правило, в состав материалов входит 3 компонента:

теплостойкий  армирующий материал с прочными волокнами, например асбест (15¸16%);

теплостойкие  с высоким и стабильным коэффициентом трения порошкообразные наполнители неорганического происхождения (20¸60%);

полимерное  связующее: натуральные и синтетические каучуки, синтетические смолы (15¸30%) с вулканизационными агентами или отвердителями, ускорителями и активаторами вулканизации или отверждения.

Наиболее  распространенным армирующим элементом  является уникальный природный минерал, добываемый открытым методом - асбест. Элементарные волокна асбеста имеют вид трубок с наружным диаметром около 32 нм и внутренним - 2,6 нм, т.е. в поперечном направлении волокно имеет размеры, характерные для коллоидно-дисперсных материалов. Элементарные волокна упакованы в пряди диаметром от нескольких десятков до сотен микрометров. В прядях волокна удерживаются силами межмолекулярного притяжения. Средняя длина волокна составляет 1¸3 мм. По своей химической природе асбест является водным силикатом магния. Волокна асбеста обладают высокой прочностью на растяжение (до 3 гПа), много превышающей прочность стали. Полости волокон частично или полностью заполнены водой, которая образует на внутренней поверхности практически мономолекулярный слой, поэтому она проявляет свойства иные, чем обычная влага, удаляясь лишь при температуре выше 425°С. Вид кристаллической решетки этого материала достоверно не установлен. Асбест обладает высоким коэффициентом трения (до 0,8), который слабо меняется в зависимости от температуры. То же можно сказать о прочности волокон, которая при нагревании до 400°С  снижается всего на 20%. Лишь при 800°С наблюдается разрушение волокнистой структуры. Таким образом, асбест как будто специально создан как основа для фрикционного материала. Однако у асбеста имеется и существенный недостаток. Он считается экологически опасным материалом. Тончайшие моноволокна, попадая в воздух в виде пыли, образуют устойчивую взвесь, которая весьма медленно оседает. Попадая в легкие людей и животных, волокна поражают органы дыхания, вызывая заболевание "асбестоз". Пораженные участки легких могут стать центрами образования раковых клеток. Во многих странах уже запрещено использование асбеста в строительстве, электротехнике и других отраслях. Такие же тенденции наблюдаются и в производстве тормозных материалов, но найти эффективную замену асбесту пока не удалось. Имеются попытки заменить асбест волокнами из стекла, базальта, шлака, бора, углерода, но эти материалы еще не дали такого же эффекта, как асбест. В частности, нет такого материала, который так же, как асбест, очищал бы поверхность металлического контртела и при этом поглощал и связывал продукты изнашивания, не говоря о других качествах. Поэтому асбест пока сохраняет заслуженное лидерство среди компонентов фрикционных материалов.

Наполнителями асбестовых материалов служат железный сурик, баритовый концентрат, окислы хрома и других металлов. Добавляются  также порошкообразный кокс, графит, технический углерод. Для повышения теплопроводности вводятся порошки и стружка из меди, латуни, цинка, алюминия, железа и т.д.

Связующими  являются натуральные и искусственные  каучуки и смолы, а также их комбинации. Используются бутадиеновые, бутадиен-тиррильные, бутадиенметилвинилпиридимовые, стирольные и другие синтетические каучуки. В качестве смол применяются фенол-формальдегидные, анилинфенолформальдегидные, кремнеорганические, эпоксидные компаунды и др. Одновременно вводятся вулканизаторы и отвердители.

Изделия на каучуковой основе обладают достаточно высоким коэффициентом трения и  износостойкостью. Однако при повышении  температуры выше 200 ¸  250 °С коэффициент трения и износостойкость заметно снижаются.

Изделия на смоляной основе имеют большую теплостойкость, но обладают нестабильным коэффициентом трения, хрупкостью. Поэтому наилучший результат достигается при совместном использовании смол и каучуков. Неудачное сочетание связующих из-за нестабильности коэффициента трения приводит к возникновению автофрикционных колебаний (скрип и визг тормозов).

Фрикционные муфты и тормоза являются весьма ответственными узлами, поскольку определяют безопасность эксплуатации транспортных средств, поэтому при их разработке производится весьма точный и детальный расчет. Изготавливаются опытные образцы, которые проходят сначала лабораторные, затем стендовые и натурные испытания. Особо тщательно отрабатываются новые тормозные материалы, подвергающиеся длительным испытаниям по специальным методикам.

По способу  изготовления фрикционные материалы  на полимерной основе делятся на 4 группы: формованные (прессованные) материалы (колодки, накладки, секторы, пластины, вкладыши); вальцованные (ленты и накладки); тканные (ленты, накладки); картонно-латексные (накладки). Номенклатура и характеристики фрикционных и антифрикционных материалов очень обширна и содержится в справочной литературе.

Полимерные материалы

Обзор полимерных материалов (пластмасс) представлен по данным Ю.К. Машкова. Эти материалы широко применяются в узлах трения современных машин и механизмов. Применение пластмасс позволяет увеличить надежность и ресурс машин, улучшить их эксплуатационные, технико-экономические характеристики и технологичность, отказаться от дефицитных сплавов цветных металлов и снизить стоимость машин.

Пластмассы  подразделяются на термопластичные  и термореактивные. К термопластичным относятся пластмассы с линейной или разветвленной структурой полимеров, свойства которых обратимо изменяются при многократном нагревании и охлаждении. К термореактивным пластмассам относятся полимеры, в которых при термическом воздействии возникают реакции химического связывания цепных молекул друг с другом с образованием сетчатого строения. Такие пластмассы не могут переходить в пластичное состояние при повышении температуры без нарушения пространственных связей в структуре полимера.

Полимеры (термопластичные и термореактивные) могут использоваться в качестве антифрикционных материалов как в чистом виде, так и в виде композиционных материалов с различными наполнителями. Из полимерных материалов изготовляют зубчатые колеса, шкивы, трущиеся элементы подшипников скольжения, кулачковых механизмов, направляющих, уплотнений, сепараторы шарикоподшипников, втулки шарниров и т.д.

Антифрикционные материалы на основе термопластов отличает высокая технологичность, низкая себестоимость, хорошие демпфирующие свойства. Детали из термопластов изготовляют высокопроизводительными методами - литьем под давлением и экструзией; крупногабаритные детали - центробежным литьем, ротационным формованием, анионной полимеризацией мономера непосредственно в форме, нанесением антифрикционных покрытий из расплавов, порошков, дисперсий.

Термореактивные полимеры обрабатываются преимущественно  методами компрессионного и литьевого  прессования, они более прочны и термостойки. Порошкообразные термореактивные композиции наносят на трущиеся поверхности деталей в виде тонких покрытий.

В качестве антифрикционных термопластичных материалов наиболее широко используют полиамиды (капрон, П68, П6, П12 и др.), обладающие низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью и работающие при температуре от –40 °С  до +80 °С. К недостаткам полиамидов следует отнести их относительно высокое водо- и маслопоглощение. Деталям из полиамидов свойственна хорошая сопротивляемость воздействию циклических нагрузок, возможность работы без смазки в паре с закаленной сталью. Коэффициент трения полиамидов по стали без смазки 0,1¸0,2, со смазкой маслом - в пределах 0,05¸0,10.

Для повышения механических свойств  полиамиды армируют волокнистыми и  другими материалами, а для улучшения  антифрикционных свойств в них  вводят различные твердосмазочные  графитоподобные компоненты.

В качестве последних применяют  графит, дисульфид молибдена, тальк, термоантрацит, а в качестве армирующего наполнителя - мелконарубленное стекловолокно или измельченное углеродное волокно.

Температурный коэффициент линейного  расширения и водопоглощение наполненных  полиамидов в 1,5¸4,0 раза меньше, коэффициент трения без смазки в 1,2¸2,0 раза больше, а интенсивность изнашивания в 2¸5 раз ниже, чем у ненаполненных полиамидов. Полиамиды применяют также в качестве тонкослойных покрытий металлических деталей.

В приборо- и машиностроении для  изготовления деталей узлов трения широко применяют фторопласты и композиционные материалы на основе фторопластов. Фторопласты отличаются высокой химической стойкостью, высокой температуростойкостью (до 300 °С), а также сохраняют работоспособность, не охрупчиваясь при охлаждении до –250 °С.

На фторопласты практически  не действуют кислоты, окислители, щелочи, растворители. При температуре выше 350°С фторопласты реагируют с некоторыми металлами и окислами. Коэффициент трения фторопластов, особенно фторопласта-4 (0,03¸0,05) находится на уровне значений коэффициента трения металлических пар в гидродинамическом режиме скольжения.

Применение фторопластов в чистом виде без наполнителей весьма ограничено вследствие низкой прочности и износостойкости. В машиностроении используются в основном композиционные материалы. Введение различных наполнителей (кокс, графит, дисульфид молибдена, металлические порошки, стекловолокно, углеродное волокно) в количестве 15¸45% по массе позволяет значительно повысить прочность и износостойкость (в 10¸100 раз и более). Использование фторопластов в виде лаков, паст, суспензий для изготовления антифрикционных наполнителей для различных композиционных материалов на основе термопластических и термореактивных полимеров значительно снижает коэффициент трения и интенсивность изнашивания многих узлов трения.

Ароматические полиамиды применяются для изготовления деталей узлов трения как в чистом виде, так и в виде композиционных материалов, наполненных фторопластом, графитом, дисульфидом молибдена и другими твердыми смазочными материалами. Детали из ароматических полиамидов отличаются высокой прочностью и теплостойкостью, их изготовляют методами компрессионного и литьевого прессования. Выпускаемый промышленностью ароматический полиамид фенилон стоек против многих химических веществ, масел, бензина. Детали из фенилона можно эксплуатировать при температурах от -50 до +200 ºС. Наполнение фенилона твердыми смазочными материалами значительно улучшает его триботехнические свойства.

Фенилон используют для изготовления подшипников скольжения, подпятников, уплотнений, зубчатых колес, сепараторов шарикоподшипников, деталей клапанов, кулачков и т.д.

Поликарбонат применяют в машино- и приборостроении, в радио- и электротехнической промышленности, для изготовления деталей точных станков, приборов, вычислительных машин и т.д. Поликарбонат стоек к атмосферным воздействиям, воды, водных растворов минеральных кислот и солей, окислителей, масел, в то же время он растворяется в ряде углеводородов (ацетон, толуол и др.), набухает в бензине.

Поликарбонат пригоден для работы в условиях низких и сверхнизких температур, в   среде   газообразного   и   жидкого   азота,   водорода и гелия при температуре до -253 ºС. Он обладает высокой ударной прочностью и стабильностью размеров деталей, малой ползучестью, однако плохо сопротивляется циклическим воздействиям нагрузки и имеет низкую усталостную прочность.

Промышленность выпускает поликарбонат - дифлон, наполненный 25% по массе стекловолокном (дифлон СТН) и наполненный фторопластом (дифлон ДАК 8).

Освоено производство антифрикционного поликарбоната, представляющего собой дифлон, модифицированный фторопластом - 4. У этого материала сохраняются высокие физико-механические и диэлектрические свойства поликарбоната и одновременно в 1,5¸2 раза улучшаются антифрикционные свойства. Поликарбонат перерабатывают литьем под давлением и экструзией и применяют в несмазываемых узлах трения, например в криогенной и микрокриогенной технике.

Расширяется применение полиолефинов (полиэтилен высокого давления, полипропилен) в качестве антифрикционных материалов как в чистом виде, так и в композициях с наполнителями. Полиолефины стойки к действию большинства кислот, щелочей, не растворяются в органических растворителях при 20^оС. Однако сильные окислители (азотная кислота и др.), хлор, фтор разрушают их, и при повышенных температурах они растворяются во многих органических растворителях.

На основе полиолефинов создают  композиционные материалы, вводя различные наполнители (сажу, каучук, стекловолокно, древесные опилки и т.д.), что позволяет получать материалы, обладающие высокой износостойкостью и коэффициентом трения 0,1¸0,15. К недостаткам свойств полиолефинов следует отнести низкую теплоемкость, так как детали узлов трения могут длительно эксплуатироваться при температуре не выше 60 ºС (кратковременно до 80 ºС). Это снижает возможность применения полиолефинов в машиностроении.

Полиарилаты - термопластичные полимеры, перерабатываются литьем под давлением или литьем прессованием. Детали узлов трения из полиарилата могут работать длительно при температуре 160 – 180 ºС, кратковременно - при температуре 230 ºС. Наряду с высокой теплостойкостью полиарилат обладает высокой сопротивляемостью ионизирующим излучениям, хорошими диэлектрическими свойствами, достаточной химической стойкостью , морозостойкостью (могут работать при температуре до -100 ºС). Для улучшения антифрикционных свойств полиарилаты наполняют твердыми смазочными материалами. Упомянутые свойства полиарилатов показывают, что это весьма перспективный материал для деталей узлов трения, особенно для несмазываемых.

Другим перспективным материалом являются полиимиды. Это теплостойкие термореактивные полимеры, применяющиеся в качестве связующего при изготовлении композиционных антифрикционных материалов. На основе полиимидов выпускают композиты, наполненные дисульфидом молибдена и графитом. В последние годы разработаны материалы, наполненные углеродным волокном. Эти материалы обладают высокой радиационной и химической стойкостью, прекрасными триботехническими свойствами и могут длительно эксплуатироваться при температуре 220¸260 ºС. Изделия из таких материалов получают в основном прессованием с последующим спеканием.