[发明专利]一种复合自润滑板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合自润滑板材及其制备方法，包括自下而上设置的金属基板层、铜粉层和位于铜粉层上的的聚四氟乙稀改性材料层；所述铜粉层烧结于基板上面，聚四氟乙稀改性材料层通过热轧复合在铜粉层表面；所述聚四氟乙稀改性材料层由以下重量组份的原料组成：碳纤维：4‑25％、石墨：2‑15％、聚本脂粉末：2‑15％、聚四氟乙稀：余量；本发明制备的材料不但具有耐疲劳、耐冲击、耐高温、承载能力强等优点，而且能实现自润滑性能，降低摩擦系数，高温状况下自润滑性能更为优异，适用于制作恶劣工况下重载机械的自润滑轴承。

技术领域

本发明涉及复合材料加工领域，具体是一种复合自润滑板材及其制备方法。

背景技术

目前自润滑复合材料中的材料种类越来越多，成分也越来越来复杂，但是当前金属与塑料的复合主要是镶嵌型复合、翻中间层三层复合以及喷涂型复合，前两种类型主要运用物理镶嵌的方法来实现材料之间的复合，结合较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合自润滑板材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合自润滑板材，包括自下而上设置的金属基板层、铜粉层和位于铜粉层上的的聚四氟乙稀改性材料层；所述铜粉层烧结于基板上面，聚四氟乙稀改性材料层通过热轧复合在铜粉层表面；

所述聚四氟乙稀改性材料层由以下重量组份的原料组成：

碳纤维：4-25％

石墨：2-15％

聚本脂粉末：2-15％

聚四氟乙稀：余量。

进一步的，所述金属基板层为铁基、铁铜烧结基、铜基、铝基、锌基中的一种。

进一步的，所述聚本脂粉末的粒度为30μm-40μm；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm。

进一步的，所述石墨粒径为小于400目。

复合自润滑板材的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤1、金属处理：对金属基体表面进行清洁和粗糙处理，使得铜粉层与金属基体层结合更加牢固；

步骤1.1、清洁处理：先对金属基体表面进行机械磨平，再采用除油-水洗-中和-水洗-表调-磷化-水洗-烘千，工艺过程去除表面氧化物、油污、灰尘，经过磷化处理后的钢板能在其表面形成不溶性的一层磷酸盐保护胰，具有很好的防锈能力和附着力；

步骤1.2、粗化处理：

喷丸处理金属基体表面处理，喷丸处理选用铸钢丸；其硬度一般为40-50HRC，喷丸速度为60m/s，喷丸距离在200-400mm的范围之间，喷丸角度在60°-70°之间。

步骤2、金属基体预热：采用高频炉对金属基体进行均匀加热，加热温度在80-120℃之间，避免局部温度过高使表面产生黄色和蓝色薄膜，而影响铜粉层的结合强度，金属基体预热可以有效去除金属基体的表面水分和湿气。

步骤3、铜粉层的烧结：在金属基板层上均匀铺上球粉后按现有技术一起烧结成复合板；烧结成复合板在微正压、弱氧化性气氛下进行保温，保温的温度为900℃-930℃、保温时间4.0-5.0小时。

步骤4、聚四氟乙稀改性粉料的制备，将聚四氟乙稀树脂按照配比混合通过挤出机加热成造粒挤出后经过筛分。

步骤5、热压成型：