[发明专利]碳化硅/二硫化钼复合陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合陶瓷，具体地，涉及一种碳化硅/二硫化钼复合陶瓷及其制备方。

背景技术

随着科技的迅速发展，制动产品对摩擦材料的要求愈来愈高，除了在高速，高温，高压等恶劣工况情况下的安全性和舒适性外，近年又提出了节能，环保，洁净等更高要求。我国第十二个五年计划中，已明确地提出了，国民经济发展的重中之重是节能，环保，平稳，持续的科学发展观，使我国在短期内发展成一个稳定，繁荣的强国。在改革开放的三十年里，我国的摩擦行业也和全国各行各业一样，有了长足的发展，从上世纪80年初的石棉摩擦材料为主，逐渐发展到九十年代的半金属制品，2000年以后的混杂优化及非金属，非石棉有机(NAO)制品为主。近年来又先后推出陶瓷纤维制品制动件，并逐步地走向国内外市场。

其中，二硫化钼陶瓷便走进了人们的视野，二硫化钼陶瓷是由二硫化钼和陶瓷的基体材料制得的，二硫化钼陶瓷作为优异的摩擦材料主要是由二硫化钼的特性决定的。二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下，在作为摩擦材料时具有以下特点：低温时减摩，高温时增摩，烧失量小，在摩擦材料中易挥发。低温下颗粒较小的二硫化钼由于摩擦系数低便能够起到减磨的作用；但是一旦温度升高，由于二硫化钼中存在二硫化钼、三硫化钼和三氧化钼的共聚物，共聚物中的三氧化钼颗粒随着升温而膨胀便能够起到了增摩作用；另外，二硫化钼覆盖在摩擦材料的表面，能保护其他材料，防止它们被氧化，尤其是使其他材料不易脱落，贴附力增强。虽然二硫化钼陶瓷作为摩擦材料已经起到了一定的成效，但是现有的二硫化钼陶瓷中二硫化钼与其他组分的兼容性并不是达到最佳，进而导致了二硫化钼陶瓷在耐热性和力学性能方面仍待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳化硅/二硫化钼复合陶瓷及其制备方法，该碳化硅/二硫化钼复合陶瓷具有优异的耐磨性、耐热性和力学性能，同时，该制备方法步骤简单，原料易得。

为了实现上述目的，本发明提供了一种碳化硅/二硫化钼复合陶瓷，含有碳化硅、石墨、二硫化钼、水溶性树脂、增塑剂和脱模剂；

其中，水溶性树脂选自聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚N-乙烯基吡咯烷酮和聚氨基甲酸酯中的一种或多种，碳化硅的粒径为1-5μm。

本发明进一步提供了一种碳化硅/二硫化钼复合陶瓷的制备方法，包括：

1)将碳化硅、石墨、二硫化钼和水混合并进行研磨以制得碳化硅浆料；

2)将水溶性树脂与碳化硅浆料混合并进行研磨以制得第一改性浆料；

3)将增塑剂与第一改性浆料混合并进行研磨以制得第二改性浆料；

4)将脱模剂与第二改性浆料混合并进行研磨以制得第三改性浆料；

5)将第三改性浆料进行干燥以制得碳化硅/二硫化钼复合陶瓷；

其中，水溶性树脂选自聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚N-乙烯基吡咯烷酮和聚氨基甲酸酯中的一种或多种，碳化硅的粒径为1-5μm。

通过上述技术方案，本发明提供的制备方法通过在水体系中将碳化硅、石墨、二硫化钼、增塑剂和脱模剂进行粉末研磨进而使得各组分能够充分地兼容，最后通过干燥成型制得碳化硅/二硫化钼复合陶瓷。该碳化硅/二硫化钼复合陶瓷在碳化硅、石墨、二硫化钼、增塑剂和脱模剂的协同作用下具有优异的耐磨性、耐热性和力学性能，进而使得该复合陶瓷能够在摩擦材料领域中进一步推广使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种碳化硅/二硫化钼复合陶瓷，含有碳化硅、石墨、二硫化钼、水溶性树脂、增塑剂和脱模剂；

其中，水溶性树脂选自聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚N-乙烯基吡咯烷酮和聚氨基甲酸酯中的一种或多种，碳化硅的粒径为1-5μm。

在本发明中，水溶性树脂的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使得该碳化硅/二硫化钼复合陶瓷具有更优异的耐磨性、耐热性和力学性能，优选地，水溶性树脂的重均分子量为2000-20000。