[发明专利]耐高温自润滑复合材料及制造方法

说明书

本发明涉及固体自润滑材料，更详细的说是关于含有网络状结构的合成树酯、合成纤维、固体添加剂的耐高温自润滑复合材料及制造方法。

在机械的运转过程中，为了减少能量的损失，降低摩擦系数，延长设备的使用寿命有用金属瓦，如铜瓦、铜的合金瓦、钢瓦等，在其与轴的接触面上涂上一层润滑油等润滑剂，以达到降低摩擦系数，延长设备的使用寿命。用这种方法有各种通用机械，低速运转轴用的轴瓦、轴套。由于机械设备快，在高速、高温、高压条件下，在有腐蚀性气体、液体的条件下，在医药、食品、纺织、印染等忌润滑油的设备上，金属瓦受到限制，不能胜任。即使使用也有磨损快、使用时间短的不足之处。

也有用高分子材料（聚甲醛等）-钢合金-钢背，经机械的方法复合而成的自润滑性轴瓦，虽然它有摩擦系数较低，结构紧凑的优点，但有制造工艺复杂，200℃以上的温度磨损大，其耐热性只能达到120℃，超过此温度，轴瓦内衬的高分子材料（聚甲醛）就会融化后流出来的不足之处。

尚有用树酯石墨作用自润滑轴瓦材料的。虽然它有耐热性、耐磨损性、耐腐蚀性良好的优点，但在使用时有脆性大、机械强度低，在高温耐热性（指树酯型石墨）不高的不足之处。

本发明者为了解决上述问题，经过锐意地研究，发现用耐高温自润滑的网络结构的合成树酯、合成纤维、固体添加剂制成的复合材料，有优异的耐高温自润滑性能，至此完成了本发明。

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种摩耗系数低、耐热性能良好，有合适的硬度的有自润滑性能的复合材料。

本发明的第二个目的是提供一种耐腐蚀性、耐辐射性、能在苛刻条件下使用的、制造工艺简便、无污染、生产成本低的有自润滑性能的复合材料的制造方法。

为了达到上述目的，本发明可以通过以下措施来实现：

在搅拌器中依次加入：

（a）重量浓度为37-51%的有网络结构的合成树酯;

（b）重量浓度为39-46%的粉末状石墨;

（c）重量浓度为3-10%的磷片状石墨;

（d）重量浓度为5-10%的合成纤维;

经搅拌、加工而成。

本发明中所使用的合成纤维，一般是使用玻璃纤维、碳纤维耐热合成纤维，其长度为0.5-2厘米，直径为0.01-0.05厘米。

本发明的目的还可以通过以下措施来实现：

将按比例称取聚酰亚胺混合材料搅拌均匀后，加入乙醇至物料与溶液分层为止，分出乙醇液体，再加入乙醇，搅拌，然后用离心机分离析出固体，固体用水洗，再将其磨碎，过滤后进行干燥。

本发明的有耐高温自润滑性能的复合材料的烘干温度不能超过70℃。

本发明得到的有自润滑性能的复合材料，其粒度为10-100目。

为了更好地说明本发明，下面通过实施例予以进一步的说明。

实施例1：

称取固化后有互穿网络结构的合成树酯370克，置入搅拌器中依次加入460克的粉状石墨，30克的磷片状石墨和100克的玻璃纤维，搅拌至均匀为止。然后加入4000毫升95%的乙醇溶液，搅拌至溶液分层，倾出上层的溶液，再加无水乙醇1500毫升搅拌至复合材料成固体小块为止。用离心机使固、液分离。将固体小块用水洗至无乳白色现象，用粉碎机加水湿粉碎成粒度为10目的颗粒，过滤后，在70℃真空烘干2小时。即得本发明的复合材料。

实施例2：

称取固化后具有互穿网络结构的合成树酯510克，置入搅拌器中，依次加入390克的粉状石墨、100克的磷片状石墨、50克的炭纤维，搅拌至均匀为止。然后加入4000毫升95%的乙醇溶液，搅拌至溶液分层。倾出上层的溶液，再加入无水乙醇1500毫升，搅拌至复合材料成固体小块为止。用离心机使固、液分离。取出固体小块用水洗至无乳白色，用粉碎机加水湿粉碎成粒度为100的颗粒，过滤后，在67℃真空烘干2.5小时。

实施例3：

称取固化后具有互穿网络结构的合成树酯450克置入搅拌器中，依次加入420克的粉状石墨，70克的磷片状石墨，70克的炭纤维，搅拌至均匀为止。然后加入4100毫升95的乙醇溶液，搅拌至溶液分层，倾出上层的溶液，再加无水乙醇1500毫升至复合材料成固体小块为止。用离心机使固、液分离。取出固体小块用水洗至无乳白色，用粉碎机湿粉碎成粒度为60目的颗粒，过滤后，在50℃真空烘干3小时。

实施例4：