[发明专利]一种高性能铜基固体自润滑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能铜基固体自润滑复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：5％-30％的固体润滑剂，1％-5％的金属氧化物，余量为铜基体；其中，所述铜基体为铜粉或铜合金粉，所述固体润滑剂为羰基镍包石墨复合粉；所述金属氧化物为纳米态氧化铝或纳米态氧化钇中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的高性能铜基固体自润滑复合材料，其特征在于，所述铜粉为电解铜粉，粒度为400-600目；优选地，所述铜合金粉为锡青铜或锰黄铜中的至少一种，粒度为400-600目；优选地，所述铜合金粉为锡青铜663或锰黄铜HMn58-2中的至少一种，粒度为400-600目。

3.根据权利要求1或2所述的高性能铜基固体自润滑复合材料，其特征在于，所述羰基镍包石墨复合粉为石墨表面包覆有羰基镍，所述羰基镍为所述羰基镍包石墨复合粉重量的50％～80％，所述羰基镍包石墨复合粉的粒度为300-500目。

4.根据权利要求3所述的高性能铜基固体自润滑复合材料，其特征在于，所述纳米态氧化铝的粒度为50-200nm；优选地，所述纳米态氧化钇的粒度为50-200nm。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的高性能铜基固体自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将所述原料依次进行混料处理、压制成型、烧结处理，得到复合材料，或者将所述原料依次进行混料处理、加压烧结一体化成型处理，得到复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混料处理为选择符合要求的原料进行混合；优选地，所述混料处理之前，在所述符合要求的原料中加入粘结剂，所述粘结剂为航空煤油、机油和酒精中的至少一种，所述粘结剂为所述符合要求的原料重量的0.5％-2％；优选地，所述混料处理在三维混料机内进行，转速为600-1200r/min，混料时间为2h-4h。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型为冷等静压成型；优选地，所述冷等静压成型的压强为150MPa-260MPa，保压时间为10min-30min；优选地，所述冷等静压成型采用橡胶模具；或者，

所述压制成型为模压成型；优选地，所述模压成型的压强为300MPa-600MPa，保压时间5min-10min；优选地，所述模压成型采用钢质模具。

8.根据权利要求5-7所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理为低压烧结；优选地，所述烧结压强为6-20MPa，所述烧结温度为800-1000℃，所述烧结时间为5-15min；优选地，所述烧结在低压烧结炉内进行，所述烧结气氛为氮气或者氩气；或者，所述烧结在普通热压机内进行，所述烧结在大气环境下进行；优选地，所述低压烧结采用石墨模具。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述加压烧结一体化成型处理为真空热压烧结，所述真空热压烧结在真空状态下进行，真空度不低于1.33×10^-1Pa；或者，所述加压烧结一体化成型处理为气氛热压烧结，所述气氛热压烧结在氢气、氩气或者氮气气氛下进行；

优选地，所述加压烧结一体化成型的压强为25MPa-50MPa，温度为700-950℃，时间为4-10min；所述加压烧结一体化成型采用石墨模具。

10.一种如权利要求1-4中任一项所述的高性能铜基固体自润滑复合材料在航空航天高端装备中的应用，其特征在于，作为液动机、液压泵的动密封静环或航空发动机传动机匣气体封严衬套、导弹发动机燃油调节器封严、航天用高压高速柱塞泵封严的应用。