一种机器人关节用自润滑材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种机器人关节用自润滑材料及其制备工艺，自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40‑70份、聚四氟乙烯10‑30份、鳞片石墨粉5‑15份、纳米碳颗粒8‑18份、陶瓷合金耦合剂3‑10份、二氧化钛3‑9份、无极纳米氧化物5‑15份、聚碳酸酯3‑9份、氟化纳2‑8份、氟化钙4‑10份、锰金属粉末4‑20份，本发明专利技术制备工艺简单，制得的自润滑材料能够降低机器人运作时的摩擦力，提高了机器人的使用寿命，同时还具有自润滑、自修复和自保护功能。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人关节用自润滑材料及其制备工艺
本专利技术涉及润滑材料制备
，具体为一种机器人关节用自润滑材料及其制备工艺。
技术介绍
机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。机器人工作时关节处需要润滑，而现有的关节润滑剂润滑效果差，导致其摩擦力大，容易损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人关节用自润滑材料及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种机器人关节用自润滑材料,自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40-70份、聚四氟乙烯10-30份、鳞片石墨粉5-15份、纳米碳颗粒8-18份、陶瓷合金耦合剂3-10份、二氧化钛3-9份、无极纳米氧化物5-15份、聚碳酸酯3-9份、氟化纳2-8份、氟化钙4-10份、锰金属粉末4-20份。优选的，自润滑材料组分优选的成分配比包括热塑性聚酰亚胺55份、聚四氟乙烯20份、鳞片石墨粉10份、纳米碳颗粒13份、陶瓷合金耦合剂7份、二氧化钛6份、无极纳米氧化物10份、聚碳酸酯6份、氟化纳5份、氟化钙7份、锰金属粉末12份。优选的，所述纳米碳颗粒采用石墨烯、碳纳米管或碳纤维。优选的，其制备工艺包括以下步骤：A、将热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯、鳞片石墨粉、纳米碳颗粒、陶瓷合金耦合剂、二氧化钛、无极纳米氧化物混合后加入搅拌罐中低速混合搅拌，搅拌速率为200转/分，时间为10min，得到混合物A；B、在混合物A中加入聚碳酸酯、氟化纳、氟化钙、锰金属粉末，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为10min，得到混合物B；C、将混合物B加入混料机中混合均匀后装入磨具；D、将磨具放入烧结炉中，采用放电等离子烧结，，烧结温度800℃、烧结压力17MPa、保温保压时间10min。即得到自润滑材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备工艺简单，制得的自润滑材料能够降低机器人运作时的摩擦力，提高了机器人的使用寿命，同时还具有自润滑、自修复和自保护功能；其中，本专利技术中添加的陶瓷合金耦合剂能够通过机械合金化陶瓷偶合方式在金属摩擦表面形成陶瓷合金材料，提高了润滑材料的抗磨性能；添加的纳米碳颗粒能够减少润滑材料的磨损量，且提高了润滑材料的耐高温性能；添加的氟化钙、锰金属粉末能够进一步提高了润滑材料的润滑性能。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供如下技术方案：一种机器人关节用自润滑材料,自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40-70份、聚四氟乙烯10-30份、鳞片石墨粉5-15份、纳米碳颗粒8-18份、陶瓷合金耦合剂3-10份、二氧化钛3-9份、无极纳米氧化物5-15份、聚碳酸酯3-9份、氟化纳2-8份、氟化钙4-10份、锰金属粉末4-20份。实施例一：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40份、聚四氟乙烯10份、鳞片石墨粉5份、纳米碳颗粒8份、陶瓷合金耦合剂3份、二氧化钛3份、无极纳米氧化物5份、聚碳酸酯3份、氟化纳2份、氟化钙4份、锰金属粉末4份。本实施例中，纳米碳颗粒采用碳纤维。本实施例的制备工艺包括以下步骤：A、将热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯、鳞片石墨粉、纳米碳颗粒、陶瓷合金耦合剂、二氧化钛、无极纳米氧化物混合后加入搅拌罐中低速混合搅拌，搅拌速率为200转/分，时间为10min，得到混合物A；B、在混合物A中加入聚碳酸酯、氟化纳、氟化钙、锰金属粉末，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为10min，得到混合物B；C、将混合物B加入混料机中混合均匀后装入磨具；D、将磨具放入烧结炉中，采用放电等离子烧结，，烧结温度800℃、烧结压力17MPa、保温保压时间10min。即得到自润滑材料。实施例二：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺70份、聚四氟乙烯30份、鳞片石墨粉15份、纳米碳颗粒18份、陶瓷合金耦合剂10份、二氧化钛9份、无极纳米氧化物15份、聚碳酸酯9份、氟化纳8份、氟化钙10份、锰金属粉末20份。本实施例中，纳米碳颗粒采用碳纳米管。本实施例的制备工艺包括以下步骤：A、将热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯、鳞片石墨粉、纳米碳颗粒、陶瓷合金耦合剂、二氧化钛、无极纳米氧化物混合后加入搅拌罐中低速混合搅拌，搅拌速率为200转/分，时间为10min，得到混合物A；B、在混合物A中加入聚碳酸酯、氟化纳、氟化钙、锰金属粉末，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为10min，得到混合物B；C、将混合物B加入混料机中混合均匀后装入磨具；D、将磨具放入烧结炉中，采用放电等离子烧结，，烧结温度800℃、烧结压力17MPa、保温保压时间10min。即得到自润滑材料。实施例三：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺45份、聚四氟乙烯15份、鳞片石墨粉7份、纳米碳颗粒9份、陶瓷合金耦合剂5份、二氧化钛4份、无极纳米氧化物6份、聚碳酸酯4份、氟化纳3份、氟化钙5份、锰金属粉末7份。本实施例中，纳米碳颗粒采用石墨烯。本实施例的制备工艺包括以下步骤：A、将热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯、鳞片石墨粉、纳米碳颗粒、陶瓷合金耦合剂、二氧化钛、无极纳米氧化物混合后加入搅拌罐中低速混合搅拌，搅拌速率为200转/分，时间为10min，得到混合物A；B、在混合物A中加入聚碳酸酯、氟化纳、氟化钙、锰金属粉末，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为10min，得到混合物B；C、将混合物B加入混料机中混合均匀后装入磨具；D、将磨具放入烧结炉中，采用放电等离子烧结，，烧结温度800℃、烧结压力17MPa、保温保压时间10min。即得到自润滑材料。实施例四：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺55份、聚四氟乙烯20份、鳞片石墨粉10份、纳米碳颗粒13份、陶瓷合金耦合剂7份、二氧化钛6份、无极纳米氧化物10份、聚碳酸酯6份、氟化纳5份、氟化钙7份、锰金属粉末12份。本实施例中，纳米碳颗粒采用石墨烯。本实施例的制备工艺包括以下步骤：A、将热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯、鳞片石墨粉、纳米碳颗粒、陶瓷合金耦合剂、二氧化钛、无极纳米氧化物混合后加入搅拌罐中低速混合搅拌，搅拌速率为200转/分，时间为10min，得到混合物A；B、在混合物A中加入聚碳酸酯、氟化纳、氟化钙、锰金属粉末，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，时间为10min，得到混合物B；C、将混合物B加入混料机中混合均匀后装入磨具；D、将磨具放入烧结炉中，采用放电等离子烧结，，烧结温度800℃、烧结压力17MPa、保温保压时间10min。即得到自润滑材料。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人关节用自润滑材料,其特征在于：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40‑70份、聚四氟乙烯10‑30份、鳞片石墨粉5‑15份、纳米碳颗粒8‑18份、陶瓷合金耦合剂3‑10份、二氧化钛3‑9份、无极纳米氧化物5‑15份、聚碳酸酯3‑9份、氟化纳2‑8份、氟化钙4‑10份、锰金属粉末4‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节用自润滑材料,其特征在于：自润滑材料组分按重量份数包括热塑性聚酰亚胺40-70份、聚四氟乙烯10-30份、鳞片石墨粉5-15份、纳米碳颗粒8-18份、陶瓷合金耦合剂3-10份、二氧化钛3-9份、无极纳米氧化物5-15份、聚碳酸酯3-9份、氟化纳2-8份、氟化钙4-10份、锰金属粉末4-20份。2.根据权利要求1所述的一种机器人关节用自润滑材料,其特征在于：自润滑材料组分优选的成分配比包括热塑性聚酰亚胺55份、聚四氟乙烯20份、鳞片石墨粉10份、纳米碳颗粒13份、陶瓷合金耦合剂7份、二氧化钛6份、无极纳米氧化物10份、聚碳酸酯6份、氟化纳5份、氟化钙7份、锰金属粉末12份。3.根据权利要求1所述的一种机器人关节用自润滑材料,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏伟，
申请(专利权)人：徐宏伟，
类型：发明
国别省市：安徽,34