金属材料耐磨损性很好，弹性系数大、硬度高。负荷的缓冲性较差，水的润湿性不好，难于形成水膜，因此，不适用于水润滑条件。同时，由于金属有腐蚀问题，因此用作海水滑动轴承的金属仍然大多是青铜、高强度黄铜和铝青铜等传统材料，至今没有突破。

　　3.2 改性橡胶材料

　　以橡胶为基体的高分子材料，继承了基体的高弹性和良好的吸振性能，而且加工工艺性能好，有着良好的摩擦磨损、抗磨粒磨损和疲劳磨损等性能，尤其是以丁腈橡胶为基体的材料，其吸振性能、化学稳定性能好，非常适合于用作水润滑轴承材料。王优强将几种常用的水润滑轴承材料作比较(表1)得出[13]：橡胶轴承对泥沙不敏感，缓冲抑振等优点使其在工作条件越恶劣的地方越能显示出优越性。

　　但也有报道 [14] 称，橡胶轴承限制轴承压力大约0.24MPa，同时易于产生低速噪声。因此，橡胶改性是水润滑橡胶轴承的主要发展方向。

　　彭晋民[15]用橡胶作为轴承基体材料(BTG)，加入填充剂、促进剂，利用纳米级ZnOw晶须对材料进行强化，形成改性橡胶轴承材料。结果显示：优化基础配方并加入ZnOw晶须改性后随着改性橡胶轴承材料综合性能的提高，水润滑改性橡胶轴承的承载能力相应提高，最大承载能力可达4.72MPa，比改性前提高30%。轴承材料部分力学性能可达到或超过美国ML-B-17901B (船舶)军用标准。

　　表1：几种常用水润滑轴承材料性能比较[13]

　　材料

　　价格

　　加工

　　导热性

　　对泥沙敏感

　　安装要求

　　优点

　　使用效果

　　承载力

　　铁梨木

　　高

　　难

　　一般

　　敏感

　　准确

　　耐磨

　　较差

　　低

　　夹布胶木

　　中

　　较难

　　差

　　敏感

　　准确

　　耐腐蚀

　　较差

　　低

　　橡胶

　　低

　　易

　　差

　　不敏感

　　不很严格

　　耐磨

　　好

　　较高

　　塑料

　　中

　　较易

　　差

　　稍敏感

　　较准确

　　综合性能

　　好

　　高

　　陶瓷

　　高

　　难

　　一般

　　敏感

　　准确

　　高强度

　　较好

　　高

　　王家序[11]等人设计一种圆环槽水润滑复合橡胶轴承，由特种橡胶内衬套与金属或非金属外壳组成。采用特殊润滑结构设计，容易产生弹性流体动压润滑，在传动轴与轴承间形成水膜支撑，减小摩擦磨损，具有良好的泥沙、杂质排泄能力，比同类轴承的使用寿命长3倍以上等优点。

　　丙烯酸酯橡胶(ACM)是由丙烯酸酯(如丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯等)与不饱和化合物(如丙烯腈和2-氯乙基乙烯基醚等)共聚得到的一种新型特种橡胶[16]。ACM具有优异的耐热、耐臭氧、抗紫外线性能，还具有优异的耐热油性能，适用于制作高温条件下使用的耐油橡胶制品，如耐油密封圈、骨架油封、汽车及飞机用耐油制品等。在ACM橡胶中加入改性纳米氮化硅，能够提高ACM胶料的物理性能和耐油性能，延长橡胶制品的使用寿命。目前已经有ACM水润滑轴承产品问世。

　　3.3 复合聚合物材料

　　复合增强聚合物材料是目前比较受推崇的水润滑轴承材料，取代铜合金。典型代表是加拿大的“赛龙”(Thordon)和英国的“飞龙”(TENMAT)。我国自90年代开始陆续有一些舰船采用赛龙轴承[14]材料。上世纪90年代后期出现“赛龙”和“飞龙”是两类材料的中文译名。但是，国内有关文献没有给出明确的定义，给研究和应用带来了一些混淆。这两种材料最早中文译名的出处还无法考证。

　　3.3.1“赛龙”与“飞龙”

　　1)“赛龙”

　　从1966年生产第一个赛龙轴承开始，高性能赛龙材料技术的发展成为世界弹塑性材料的引导者。赛龙材料水润滑轴承能够在污水、腐蚀性环境中工作;良好的抗震性;提高轴承的耐磨损寿命等优点，适用于船舶、水泵、水轮机涡轮等工作场合。

　　“赛龙”材料主要是由加拿大Thordon Bearings Inc.生产的一系列径向轴承材料，主要包括：①Thordon XL，最大工作载荷达5.5MP，摩擦系数比较低(0.13-0.20)，在干、湿两种摩擦条件下都具有较好的抗磨损性，抗震性较好。②Thordon SXL，最大工作载荷达10.0MP，摩擦系数(0.08-0.15)低于Thordon XL，干摩擦条件下抗磨性较差，抗震性较好。③Thordon COMPAC，摩擦系数较低(0.08-0.15)，材料利于形成水膜，常用作水润滑轴承材料。④Thordon HPSXL，具有非常好的抗磨损性能、抗振性能，最大工作载荷达15.0MP，摩擦系数低(0.06-0.12)。⑤Thordon GM2401/Composite，比橡胶有更好弹塑性、低摩擦系数、高抗磨性，最大工作载荷为3.0MP。⑥ThorPlas，最大工作载荷为31MP，摩擦系数较低(0.10-0.17)，耐磨性低于Thordon XL，但高于青铜、环氧树脂和其它非金属轴承材料。

　　“赛龙”材料的主要成分尚无清晰的资料，有文献[13]称，赛龙(Thordon)是合成树脂和合成橡胶技术的混合物，由三次元交叉结晶热凝性树脂制造而成的聚合物，属于一种非金属高分子化合材料。国外也称之为“人造橡胶”(elastomeric bearings) [4]。

　　表2：Thordon XL/Cr2O3、LgSn/ Cr2O3干摩擦条件下摩擦系数[17]

　　Mmterials combination

　　Friction coefficient μ under different normal loads

　　Loads

　　45.3N

　　61.3

　　88.5

　　Thordon XL/Cr2O3

　　0.16

　　0.34

　　0.38

　　LgSn80/ Cr2O3

　　0.31

　　0.46

　　0.44

　　a b

　　图3 Effects of wear distance on wear[17]

　　(a Thordon XL/Cr2O3, b LgSn/ Cr2O3)

　　与传统铅锡合金金属轴瓦相比，赛龙材料具有优良的摩擦学性能[17]。从表2能看出，使用赛龙轴承作为配副的摩擦系数明显低于传统铅锡合金配副的摩擦系数，载荷越大，摩擦系数越大。图3为赛龙XL/Cr2O3配副与铅锡合金/ Cr2O3在不同载荷下的磨损性能对比，从图中可以看出，赛龙配副在低载荷条件下磨损性能明显优于铅锡配副的磨损性能，但是当载荷继续增大时，赛龙轴承的磨损量急剧增大。

　　2)“飞龙”

　　飞龙材料(FEROFORM™)是英国TENMAT Inc.生产的一系列编织酚醛树脂纤维强化的复合材料，主要包括：T14、T12、T814。①T14是合成纤维织物的酚醛树脂，具有很好的耐磨性、良好的尺寸稳定性、自润滑性、化学稳定性、低的摩擦系数、易安装、耐高温等优点;适用于舵轴承、涡轮钻子头部轴承、甲板覆盖物等。②T12含有MoS2，具有T14的优点，加入MoS2使材料抗磨损性增加，摩擦系数降低，但是不耐腐蚀;适用于舵轴承、甲板覆盖物、船舶锚系统等。③T814加入PTFE，具有T14的优点，可使材料抗磨损性增加，摩擦系数降低，并且对耐蚀性没有影响;适用于制造耐磨环、密封环、耳轴轴承等。其他性能如表3所示。

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