[发明专利]一种聚醚醚酮复合超声电机合金摩擦材料的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚醚醚酮复合超声电机合金摩擦材料的制备方法，为获得具有较高堵转力矩且能够稳定运行的摩擦材料为目的，对基体材料配方进行设计，研究不同含量的聚醚醚酮、聚苯酯、聚四氟乙烯、纳米二氧化硅、二硫化钼对电机的堵转力矩、空载转速、电机效率、导热性及力学性能和摩擦性的影响，最终得到性能优良的耐磨材料配方，制备得到高性能的耐摩擦的材料。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种聚醚醚酮超声电机合金摩擦材料的制备方法。

背景技术

超声电机利用压电陶瓷的逆压电效应，使定子表面质点产生椭圆形震动，并通过定转子的接触摩擦使转子转动，是一种靠摩擦驱动的新型电机。超声电机具有结构简单、精度高、噪声小、低速输出扭矩大等特点，在航空航天、导弹制导、精密定位等多个领域均具有独特的优势，并受到社会的广泛关注。

摩擦材料的性能对超声电机的运转特性、使用寿命及可靠性都有很大的影响。近年来，国内外在超声电机用摩擦材料方面取得了一定的成果，摩擦材料的摩擦磨损性能及电机性能都得到了提高。目前超声电机摩擦材料仍然存在一些问题，对摩擦附件的摩擦磨损原理还缺乏深入认识，对定转子间接触状态以及材料性能对电机性能的影响理解深度不够。虽然研制的摩擦材料种类较多，但仍以对材料配方的大量实验为主，缺乏理论指导，摩擦材料的设计原则不够系统和明确，摩擦材料的研究以单一均质材料为主，以提高材料摩擦磨损性能为主要的目的。

高分子摩擦材料的基体与其性能密切相关，单一基体材料经常存在性能缺陷，很难同时满足摩擦系数、耐磨性、热稳定性和尺寸稳定性等综合性能的要求，所以经常需要使用多种基体物质共混的高分子合金材料代替单一基体材料，以满足摩擦材料综合性能的要求，而由于相容性的问题，多种高分子材料共混所得到的复合材料其力学性能反而有所下降，不能起到性能互补的作用，所以目前现有技术制备的摩擦材料存在着粘结性差、硬度低、承载力不够、稳定性差等多种问题，并不能满足人们的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明对以多种高分子材料作为基体的摩擦材料进行配方设计，并研究了几种填充材料对摩擦材料力学性能、摩擦学性能和电机性能的影响，以期制备高性能超声电机用摩擦材料。

本发明为获得较高堵转力矩且能够稳定运行的摩擦材料为目的，对基体材料配方进行设计，研究不同含量的聚醚醚酮、聚苯酯、聚四氟乙烯、纳米二氧化硅、二硫化钼对电机的堵转力矩、空载转速、电机效率、导热性及力学性能和摩擦性的影响，最终得到性能优良的耐磨材料配方。

其技术方案如下：

一种聚醚醚酮复合超声电机合金摩擦材料的制备方法：

高分子复合材料的制备工艺包括原料共混、材料冷压预成型和材料烧结成型三个过程，具体实施方案如下：

(1)原料预处理：将聚醚醚酮在140-160℃下干燥100-140min；聚苯酯在170-190℃下干燥140-160min；聚四氟乙烯在130-150℃下干燥220-260min；纳米二氧化硅在175-195℃下干燥150-210min；二硫化钼在200-210℃下干燥80-90min，将以上干燥好的物料冷却至常温待用；

(2)将上述原料按质量份数：聚醚醚酮60～80份；聚苯酯3～8份；聚四氟乙烯10～15份；纳米二氧化硅8～12份；二硫化钼5～15份进行高速混合，混合速度900～1100r/min，混合时间50-60min；

(3)将步骤(2)的混合物料在常温下进行冷压预成型，压力设定65-70MPa；

(4)将步骤(3)的冷压预成型的物料进行烧结，烧结温度390-400℃，烧结时间25-30min；

(5)将步骤(4)的烧结后的物料冷却至常温后，进行测试。