[发明专利]一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层、复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下过程：

将黑磷粉末、聚醚醚酮粉末和表面活性剂溶液混合制成的浆料涂覆于基体的表面，之后进行烘干，在基体表面得到涂层粗制品；

对具有涂层粗制品的基体进行烧结固化以及热处理，在基体的表面形成所述聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层；

所述黑磷粉末的粒径不大于30μm；

黑磷的质量为黑磷粉末与聚醚醚酮粉末总质量的1%-6%；

所述表面活性剂溶液采用聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇的浓度范围0.03g/mL -0.1g/mL；

将混合粉料与表面活性剂溶液按质量比（1：2）-（1：1.4）混合并搅拌30-50min制成所述浆料；

当混合粉料中黑磷含量≥1wt.%且＜2wt.%时，聚乙烯醇的浓度范围0.03 g/mL -0.04g/mL ；当混合粉料中黑磷含量≥2wt.%且＜4wt.%时，聚乙烯醇的浓度范围0.04 g/mL-0.06g/mL ；当混合粉料中黑磷含量≥4wt.%且≤6wt.%时，聚乙烯醇的浓度范围0.06 g/mL-0.1g/mL ；

对具有涂层粗制品的基体进行烧结固化的过程包括：

将具有涂层粗制品的基体加热至390-410 ℃，保温10-30 min后进行水淬，完成所述烧结固化；

所述热处理过程包括：

烧结固化完成后，将具有涂层粗制品的基体加热至240-270℃，保温10-30 min后随炉冷却，在基体的表面形成所述聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层。

2.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，所述浆料的制备过程包括：

将黑磷粉末与聚醚醚酮粉末进行球磨得到混合粉料；

将所述混合粉料倒入表面活性剂溶液中，充分搅拌配制成所述浆料。

3.根据权利要求2所述的一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，制备所述浆料时，所述聚醚醚酮粉末的不大于20μm：

球磨时的球料比（10:1）-（20:1），大小球直径分别为10mm和5mm，球磨机转速为300-400r/min，球磨时间2-5h。

4.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，浆料在基体表面的涂覆厚度为200-400μm，所述聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层的厚度为40μm-120μm。

5.一种通过权利要求1-4任意一项制备方法制得的聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层。

6.一种复合材料，其特征在于，包括基体和制备于所述基体表面的如权利要求5所述的聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层。