[发明专利]一种填料炭改性方法

权利要求书

1.一种填料炭改性方法，其特征在于将填料置于反应炉的反应区中，先在保护气气氛下开始第一次加热升温至400～500℃，升温结束后通入氢气，通氢气结束后开始第二次加热升温至600～1200℃，升温的同时通入氢气与碳源气体的混合气体，第二次升温至终点后保温反应0.1～5小时，反应后通入氮气并停止加热，冷却，得到炭改性填料；上述过程中气体从下部进入反应炉的反应区中，使反应炉内的物料呈流化状态；其中所述的填料选自矿物材料、金属氧化物、硫化锑、碳化硅、氮化硅、二氧化硅、碳酸盐、钛酸盐、硅酸盐或金属单质中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于所述填料选自氧化锆、氧化铅、氧化铝、铁红、铁黑、铁黄、铬绿、铬黄、氧化钛、氧化铜、氧化锌、氧化镁、氧化锡、钛基晶须、二氧化硅、碳酸钙、钛酸钾、钛酸钠、碳化硅、氮化硅、硅酸锆、硫化锑、硅酸铝、硫酸钡、铜粉、铜纤维、铁粉、钢纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、硼纤维、复合矿物纤维、膨胀蛭石、锆英石、金刚砂、云母粉、海泡石纤维、棕刚玉、重晶石、方解石、石灰石、陶土、硅藻土、滑石、铬铁矿、金红石、白云石、石膏、菱镁矿、铝矾土、石英粉、刚玉、萤石、沸石、冰晶石、高岭土、岩棉、石英岩、长石、硅灰石、石榴石、凹凸棒石、陶瓷空心球、硼硅酸盐类化合物、镁铝硅酸盐类化合物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于第一次加热升温的速率为10～30℃·min^-1，第一次加热升温终点为500℃，第一次升温结束后，通入氢气的速率为300～400mL·min^-1。

4.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于第二次升温过程的升温速率为10～30℃·min^-1，第二次加热升温的终点为1000℃。

5.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于第二次升温过程中，通入的氢气与碳源气体的体积比为1～3∶4。

6.根据权利要求1或5所述的填料炭改性方法，其特征在于所述的碳源气体为碳氢化合物、一氧化碳或二氧化碳。

7.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于所述炭改性填料的表面覆盖有厚度为1nm～1000nm的炭层，所述炭层在填料表面的覆盖率高于80％。

8.根据权利要求1所述的填料炭改性方法，其特征在于所述炭改性填料的平均导热系数高于未改性填料的0.2～100倍。

9.一种摩擦材料，其特征在于包含至少一种权利要求1所述的炭改性填料。

10.根据权利要求9所述的摩擦材料，其特征在于该摩擦材料与不含炭改性填料的摩擦材料相比，在250℃以上定速摩擦系数提高1％～10％，磨损率下降10％～70％，导热系数提高0.3～4倍。

11.一种权利要求9所述的摩擦材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)取粘结剂和至少含有一种权利要求1所述炭改性填料的添加料，搅拌混合4～6分钟后，加入热压模具中；

2)升温到155～185℃，压力为10～30MPa，保温保压热压5～10分钟。

3)将热压后的试样于185～200℃下保温4～6小时，然后降温，得到摩擦材料。