[发明专利]聚酰亚胺添加纳米铜和聚四氟乙烯制作保持架管坯的方法

摘要

一种聚酰亚胺添加纳米铜和聚四氟乙烯制作保持架管坯的方法，第一步要对一定量的纳米铜、聚酰亚胺和聚四氟乙烯进行预处理，第二步从一定量的纳米铜、聚酰亚胺和聚四氟乙烯中按重量份进行重新配比并配制出聚酰亚胺复合材料，第三步对配制出聚酰亚胺复合材料进行球磨处理，第四步在热压机上热压制作保持架管坯，该保持架管坯的最大特点是：依据GB/T1634.2-2004标准在1.80MPa时的热变形温度达到270℃以上，经HotDisk2500S导热系数测量仪测出热导率达到0.2W.(m.K)-1以上，保留聚酰亚胺的高抗拉强度，提高聚酰亚胺的热变形温度和热导率，纳米铜和聚四氟乙烯改善聚酰亚胺的耐磨性和润滑性。

主权项

一种聚酰亚胺添加纳米铜和聚四氟乙烯制作保持架管坯的方法，该方法经历四步，第一步要对一定量的纳米铜、聚酰亚胺和聚四氟乙烯进行预处理，第二步从一定量的纳米铜、聚酰亚胺和聚四氟乙烯中按重量份进行重新配比并配制出聚酰亚胺复合材料，第三步对配制出聚酰亚胺复合材料进行球磨处理，第四步在热压机上热压制作保持架管坯，第四步中有关保持架模具的尺寸构成以及热压方式借鉴了现有技术，保持架模具包含外套、芯子、冲头和底座，设定保持架的内径为d、外径为D、高度为H，但围绕经球磨处理的所述聚酰亚胺复合材料在第四步中的加工参数有所不同；其特征是：第一步预处理对纳米铜的预处理：在盛有浓度为2%的偶联剂KH‑570和无水乙醇的烧杯中加入适量的纳米铜，将烧杯放入超声槽内对纳米铜进行偶联和超声分散，超声槽的超声频率控制在28KHZ、功率控制在900W、时间控制在30分钟，之后再将烧杯置于氮气气氛保护的干燥箱中进行干燥处理，氮气流量控制在80mL/min，干燥箱温度控制在110℃，干燥时间3小时，再从烧杯中取出纳米铜并密封保存备用，重复纳米铜的预处理过程可以积累到一定量的纳米铜；对聚酰亚胺以及聚四氟乙烯的预处理：将聚酰亚胺以及聚四氟乙烯分别放在真空干燥箱内进行真空干燥，真空干燥箱的真空度控制在‑0.1MPa，真空干燥箱的温度控制在80℃，真空干燥2小时后取出并分别密封保存，重复聚酰亚胺以及聚四氟乙烯的预处理过程可以积累到一定量的聚酰亚胺以及一定量的聚四氟乙烯；第二步从一定量的纳米铜、聚酰亚胺和聚四氟乙烯中按重量份进行重新配比并配制出聚酰亚胺复合材料按重量份分别取70～75的聚酰亚胺、3～6的聚四氟乙烯并分别在200目筛上进行过筛，先将过筛的聚酰亚胺和20～25的纳米铜一同放入手持式机械搅拌机内搅拌3～5次，每次搅拌的时间控制在20～30秒，每次混料时手持式机械搅拌机的转速控制在10000～12000r/min，最后加入过筛的聚四氟乙烯进行再搅拌，所述再搅拌的次数、时间以及转速同上，配制出聚酰亚胺复合材料；第三步对配制出聚酰亚胺复合材料进行球磨处理将所述聚酰亚胺复合材料放入三维球磨机中，球磨机中加入15粒直径为3mm的陶瓷球，球磨8小时后过150目筛进行筛分，去掉筛上料及陶瓷球得到球磨处理的聚酰亚胺复合材料，使用二十倍显微镜观察球磨处理的聚酰亚胺复合材料的色差，无明显色差的聚酰亚胺复合材料即为合格产品并密封保存备用；第四步在热压机上热压制作保持架管坯在所述保持架模具中：所述外套的内径=所述D+3mm，所述芯子的外径=所述d‑3mm，所述外套高度=所述芯子高度≥ 3H，所述冲头的外径与所述外套的内径相匹配，所述冲头的内径与所述芯子的外径相匹配，所述底座的内径与所述芯子的外径相匹配，所述底座的外径与外所述套的内径相匹配；将球磨处理的聚酰亚胺复合材料填充在所述保持架模具内并将所述保持架模具置于热压机中，热压机的压力控制在500Kg/cm2，热压机在压制前3分钟要排除所述保持架模具内的空气，3分钟后对所述保持架模具实施加热，40分钟后加热到385℃，当温度达到385℃时热压机的压力加大到1000 Kg/cm2并保温40分钟，在保温40分钟期间热压机要自动保压；保温40分钟后停止加热，继续保压20分钟后停止保压，待温度低于180℃时脱模即制作出保持架管坯，经对该保持架管坯检测：    依据GB/T 1634.2‑2004标准，在1.80MPa时的热变形温度达到270℃以上；经Hot Disk 2500S导热系数测量仪测出热导率达到0.2 W.(m.K)‑1以上。