本发明专利技术公开了一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料及其制备方法，其是以具有自润滑特性的聚四氟乙烯为基体，将软磁材料FeNi合金粉末按一定质量分数添加到基体中，采用机械共混的方法使其混合均匀，经冷压、烧结后得到。本发明专利技术的复合材料具有优异的摩擦学特性，在摩擦时，能够根据实际工况自适应调节其摩擦界面转移膜的形成，达到摩擦所需的最佳条件，运行稳定，能适应于轻载和中载条件，可以制作滑动减摩零部件、滑动轴承、密封件等，可以应用于机械、石油化工、航空航天等领域。
【技术实现步骤摘要】
一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及自润滑复合材料
，尤其涉及一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)具有摩擦系数低、自润滑、化学稳定性高、耐高低温性能好等优点，是当今机械工业、汽车工业、食品工业、仪器仪表、航天航空等重要的减摩材料。尽管PTFE具有性能优异，但也存在一些缺点，尤其是耐磨性能较差。通常需要利用金属氧化物、玻璃纤维、纳米陶瓷颗粒等进行填充改性，提高其耐磨性，该方法已获得大规模的应用，但是在摩擦界面的自我调控方面尚待加强。
技术实现思路
本专利技术提出了一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料及其制备方法，所得产品摩擦系数小，耐磨性好，在摩擦时，能够根据实际工况自适应调节其界面转移膜的形成，达到摩擦所需的最佳条件。本专利技术解决技术问题，采用如下技术方案：本专利技术界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料，其特点在于：所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金1-40％；聚四氟乙烯50-98％；其他填料1-10％；所述其他填料包括石墨、MoS2或氧化物填料中的一种或者多种。优选地，所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金1-20％；聚四氟乙烯72-97％；其他填料2-8％；更优选地，所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金15％；聚四氟乙烯80％；其他填料5％。优选地，所述FeNi合金和其他填料的颗粒度为30-500目，更优选的，所述FeNi合金和其他填料的颗粒度为100-200目。本专利技术还提出了上述界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将所述混合料放入压制模具中，然后将压制模具放入液压机，在55-65MPa范围内保压6-10min成型，卸压后得到冷压件；或将所述混合料铺覆在双金属板材上，根据具体产品要求，进行板材自动轧制辊压成型，获得冷压件；S4、烧结：将所述冷压件放入烧结炉，在N2的保护下，升温至220-260℃，保温15-25min，再升温至300-340℃，保温20-35min，最后升温至380-400℃，保温180-220min后，降至室温，所得烧结件即为所述界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：本专利技术通过添加FeNi合金填料，使得复合材料在摩擦过程中能够发生摩擦诱导磁化，这一效应是随摩擦条件改变的，同时利用这一效应能够有效地促进摩擦界面转移膜的形成，从而表现为自适应方式的PTFE复合材料的摩擦磨损性能的稳定与改良，是PTFE复合材料高性能化的一种新途径。本专利技术的复合材料具有优异的摩擦学特性，在摩擦时，能够根据实际工况自适应调节其摩擦界面转移膜的形成，达到摩擦所需的最佳条件，运行稳定，能适应于轻载和中载条件，可以制作滑动减摩零部件、滑动轴承、密封件等，可以应用于机械、石油化工、航空航天等领域。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术所述界面自适应调控的PTFE基自润滑复合材料的技术方案作详细说明。实施例1本实施例界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金1wt％、聚四氟乙烯95wt％、MoS24wt％；其中，FeNi合金和MoS2的颗粒度为400目。本实施例界面自适应调控聚四氟乙烯基自润滑复合材料是按如下步骤进行制备：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将S1中称量的各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将S2中得到的混合料放入压制模具，将压制模具放入液压机，在室温下，以5MPa/min的速率升压至55MPa后保压10min，以15MPa/min的速率卸压后得到冷压件；S4、烧结：将S3中得到的冷压件放入烧结炉，在N2的保护下，以10℃/min的速率升温至220℃，保温25min后，以13℃/min的速率升温至300℃，保温35min后，以5℃/min的速率升温至380℃，保温220min后，以15℃/min的速率降温至室温，所得烧结件即为界面自适应调控PTFE基自润滑复合材料。实施例2本实施例界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金40wt％、聚四氟乙烯50wt％、石墨5wt％；其中，FeNi合金和石墨的颗粒度为30目。本实施例界面自适应调控PTFE基自润滑复合材料是按如下步骤进行制备：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将S1中称量的各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将S2中得到的混合料放入压制模具，将压制模具放入液压机，在室温下，以15MPa/min的速率升压至65MPa后保压6min，以25MPa/min的速率卸压后得到冷压件；S4、烧结：将S3中得到的冷压件放入烧结炉，在N2的保护下，以15℃/min的速率升温至260℃，保温15min后，以8℃/min的速率升温至340℃，保温20min后，以10℃/min的速率升温至400℃，保温180min后，以20℃/min的速率降温至室温，所得烧结件即为界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料。实施例3本实施例界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金15wt％、聚四氟乙烯80wt％、石墨与MoS2按照1:1混合共占5wt％；其中，FeNi合金、石墨及MoS2的颗粒度为150目。本实施例界面自适应调控PTFE基自润滑复合材料是按如下步骤进行制备：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将S1中称量的各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将S2中得到的混合料放入压制模具，将压制模具放入液压机，在室温下，以11MPa/min的速率升压至62MPa后保压8min，以19MPa/min的速率卸压后得到冷压件；S4、烧结：将S3中得到的冷压件放入烧结炉，在N2的保护下，以13℃/min的速率升温至247℃，保温20min后，以11℃/min的速率升温至327℃，保温31min后，以7℃/min的速率升温至388℃，保温200min后，以19℃/min的速率降温至室温，所得烧结件即为界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料。实施例4本实施例界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金15wt％、聚四氟乙烯70wt％、石墨与MoS2按照1:2混合共占15wt％；其中，FeNi合金、石墨与MoS2的颗粒度为200目。本实施例界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料是按如下步骤进行制备：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将S1中称量的各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将S2中得到的混合料均匀铺装在双金属板材上，然后将含有混料的板材放入自动轧制机辊压成型，得到冷压件；S4、烧结：将S3中得到的冷压件放入烧结炉，在N2的保护下，以11℃/min的速率升温至246℃，保温18min后，以7℃/min的速率升温至315℃，保温32min后，以12℃/min的速率升温至398℃，保温185min后，降温至室温，所得烧结件即为界面自适应调控PTFE基自润滑复合材料。下表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料，其特征在于：所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金 1‑40％；聚四氟乙烯 50‑98％；其他填料 1‑10％；所述其他填料为石墨、MoS2或氧化物填料中的一种或者多种。
【技术特征摘要】
1.一种界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料，其特征在于：所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：FeNi合金15wt％、聚四氟乙烯70wt％、石墨与MoS2按照1:2混合共占15wt％；其中，FeNi合金、石墨与MoS2的颗粒度为200目。2.一种如权利要求1所述的界面自适应调控的聚四氟乙烯基自润滑复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1、称量：按配比称取各原料；S2、混料：将各原料混合均匀，得到混合料；S3、冷压：将所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：解挺，崔爱龙，齐永恒，张晓磊，江凯，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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