[发明专利]一种聚醚醚酮改性材料、复合衬套及制备方法

说明书

本发明提供一种聚醚醚酮改性材料、复合衬套及制备方法，属于复合衬套加工领域。该材料按照重量份数计，由以下组分组成：聚醚醚酮100份，长丝碳纤维5‑15份，聚四氟乙烯微粉2‑8份，石墨2‑5份。本发明还提供一种复合衬套，由外至内包括：钢板层、设置在钢板层上的铜粉板层和设置在铜粉板层上的聚醚醚酮改性材料层。本发明还提供一种复合衬套的制备方法。本发明的复合衬套综合性能好、使用寿命长。实验结果表明：本发明的复合衬套抗压强度为150‑170MPa，极限PV值>16Mpa*m/s，摩擦系数U为0.1‑0.15，最高使用温度为280℃，抗咬合性能优越，该复合衬套在转向节衬套在整车使用时，能够达到20万公里内免维护要求。

技术领域

本发明属于复合衬套加工领域，具体涉及一种聚醚醚酮改性材料、复合衬套及制备方法。

背景技术

在汽车转向节衬套中，目前采用两种形式产品。一种是双金属结构加工的两层材料的衬套：外圆为低碳钢，内圆为0.3-0.5厚度铜合金，经过卷制成园柱形，开口是搭扣形成的产品。产品在使用时内层铜合金和销轴磨损严重，特别是在无油润滑下，衬套磨损特别严重，并且衬套产品质量重，影响整车重量。转向节衬套整车使用时只能达到4-6万公里内转向节衬套更换要求。

另一种是三层复合衬套：外圆为低碳钢，中间是0.3-0.5厚度铜合金形成的铜粉板，在铜粉板上面熔化一层0.3-0.5厚度聚甲醛，经过轧制形成复合板材，再加工卷制形成的复合衬套。此衬套在使用时，由于内表面是聚甲醛，其硬度和使用温度限制，衬套磨损严重承载能力不高，严重影响整车及转向节衬套使用寿命，转向节衬套整车使用时只能达到4-6万公里内转向节衬套更换要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种聚醚醚酮改性材料、复合衬套及制备方法，该复合衬套具有优异的性能，且使用寿命长。

本发明首先提供一种聚醚醚酮改性材料，该材料按照重量份数计，由以下组分组成：

优选的是，所述的聚醚醚酮的重均分子量为32000。

优选的是，所述的石墨的含碳量大于99.99％。

本发明还提供一种复合衬套，由外至内包括：钢板层、设置在钢板层上的铜粉板层和设置在铜粉板层上的聚醚醚酮改性材料层。

优选的是，所述的钢板层的厚度为1.8-3.5mm，铜粉板层的厚度为2.1-4.0mm，聚醚醚酮改性材料层的厚度为0.3-0.4mm。

本发明还提供一种复合衬套的制备方法，该方法包括：

(1)钢板下料：按产品规格将原材料钢板在剪板机加工；

(2)钢板拉毛：将加工后板料进行除油、除锈，并在砂带机上用砂带进行打磨一侧；

(3)烧结粘接铜合金：将打磨后的钢板表面铺一层球形铜合金，然后放入高温烧结炉中，在氢气还原和氮气保护下，在880-940℃下进行烧制40-60min，形成两层材料铜粉板；

(4)熔化改性聚醚醚铜：将铜粉板表面铺上一层改性聚醚醚酮材料，然后放在熔化炉中，在360-380℃下熔化40-45min，得到熔化后的板材；

(5)轧制改性聚醚醚酮：将熔化后的板材放在双辊轧机上轧制，

经过双辊轧机快速轧过，一辊轧机表面带有突起扎针，得到表面带有储油坑复合板材；

(6)精轧板材：将表面带有储油坑复合板材用光面双辊轧机进行精轧；

(7)斜边落料：将精轧后的板材采用斜边落料模具在冲床上加工成单件板材；

(8)卷圆：将斜边落料单件板材经过卷圆机卷制成圆，得到卷圆后衬套；