一种铝基石墨烯自润滑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝基石墨烯自润滑材料，由以下质量百分数的各组分：85～95%铝粉，1～10%石墨烯，1～10%固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。本发明专利技术是在铝基体中添加石墨烯，铅、二硫化钼、氧化铅、银等固体润滑剂制成的铝基固体自润滑材料。该自润滑材料不仅具有铝基材料良好的机械性能、耐腐蚀、耐磨、抗咬合以及优良的导热、导电等性能，而且也具备润滑剂润滑、减摩等摩擦学性能，在航空、汽车、电工电子等工业获得广泛的应用。

A self-lubricating aluminium-based graphene material and its preparation method

The invention discloses an aluminium-based graphene self-lubricating material, which is prepared from 85-95% aluminium powder, 1-10% graphene and 1-10% solid lubricant by mixing, pressing, sintering, repressing and reheating. The present invention is an aluminium-based solid self-lubricating material made by adding graphene, lead, molybdenum disulfide, lead oxide, silver and other solid lubricants to the aluminium matrix. The self-lubricating material not only has good mechanical properties, corrosion resistance, wear resistance, bite resistance, excellent thermal conductivity and electrical conductivity, but also has lubricant lubrication, friction reduction and other tribological properties. It has been widely used in aviation, automobile, electronics and other industries.

【技术实现步骤摘要】
一种铝基石墨烯自润滑材料及其制备方法
本专利技术属于固体自润滑材料的
，更具体地，涉及一种铝基石墨烯自润滑材料及其制备方法。
技术介绍
润滑是减少摩擦、降低磨损的最为有效的措施。一般的方法是使用润滑油或润滑脂，但在高温、真空、低速、重载、不易形成润滑油膜或油膜易失效等恶劣特殊工况条件下，零部件一般不易采用润滑油或润滑脂进行润滑，此时自润滑材料显示了其独特的优越性。自润滑是由自润滑材料本身含有的润滑剂在摩擦过程中逐渐转移到摩擦表面形成润滑转移膜实现的。金属基固体自润滑材料是由金属基体材料和固体润滑组元复合而，它兼有基体材料的特性和润滑剂的摩擦学特性，适应在不同的大气环境、化学环境、电气环境以及高温、高真空等特殊条件下使用。铝基材料由于密度小、价格便宜、耐腐蚀和导电性好、摩擦系数低、与其他材料相比，在制作滑动轴承方面具有更为理想的综合性能，普遍地被作为汽车轴类自润滑材料使用，但是铝基材料强度低、耐热性能差。而石墨烯耐热性能好、强度高。目前，在铝基材料中添加石墨烯以改善它强度和耐热性方面的研究还鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有铝基材料在作为自润滑材料方面的缺陷和不足，通过在铝基材料中添加石墨烯，及其它固体润滑剂从而制备得到一种铝基石墨烯自润滑材料。本专利技术的第一个目的是提供一种铝基石墨烯自润滑材料。本专利技术的第二个目的是提供所述铝基石墨烯自润滑材料的制备方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：一种铝基石墨烯自润滑材料，其特征在于，由以下质量百分数的各组分：85～95%铝粉，1～10%石墨烯，1～10%固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。本专利技术通过在铝基材料中添加一定比例的石墨烯，从而改善它的强度和耐热性；再通过添加一定比例的固体润滑剂；从而使制备得到的自润滑材料不仅具有铝基材料良好的机械性能、耐腐蚀、耐磨、抗咬合以及优良的导热、导电等性能，而且也具备润滑剂润滑、减摩等摩擦学性能。优选地，所述铝基石墨烯自润滑材料由以下质量百分数的各组分：85～90%铝粉，5～10%石墨烯，5～10%固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。优选地，所述固体润滑剂为铅、二硫化钼、氧化铅、银中的一种或几种。上述任一项所述的铝基石墨烯自润滑材料的制备方法，包括如下步骤：S1.将铝粉，石墨烯，固体润滑剂按质量百分数混合搅拌均匀；S2.将S1得到的复合粉末进行压制，压力为500～800MPa；S3.将S2制备的基体进行烧结，烧结温度为700～1100℃，时间为1～10小时；S4.进行复压和复烧，压力为600～900MPa，复烧温度为700～900℃，时间为1～10小时，即得铝基石墨烯自润滑材料。优选地，S2压制过程中，缓慢加压，当压力达到距离最大压100MPa时，保压1～10min，然后再慢慢加压达到最大压力，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。优选地，S1所述搅拌时间为2～8h。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种铝基石墨烯自润滑材料，所述自润滑材料不仅具有铝基材料良好的机械性能、耐腐蚀、耐磨、抗咬合以及优良的导热、导电等性能，而且也具备润滑剂润滑、减摩等摩擦学性能。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。实施例1将88g铝粉、6g石墨烯与6g二硫化钼在V型混合器中混合搅拌4h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为600MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到500MPa时保压2分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为4小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为700MPa、复烧的温度控制在800℃，保温时间4小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例2将87g铝粉、6g石墨烯、4g二硫化钼与3g氧化铅在V型混合器中混合搅拌3h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为700MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到600MPa时保压3分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为900℃，保温时间为3小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为800MPa、复烧的温度控制在900℃，保温时间3小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例3将90g铝粉、7g石墨烯、2g铅与1g银在V型混合器中混合搅拌2h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为700MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到600MPa时保压2分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为700℃，保温时间为6小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为700MPa、复烧的温度控制在700℃，保温时间6小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例4将90g铝粉、7g石墨烯、3g氧化铅在V型混合器中混合搅拌5h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为700MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到600MPa时保压4分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为4小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为700MPa、复烧的温度控制在800℃，保温时间4小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例5将87g铝粉、6g石墨烯、3g氧化铅与4g二硫化钼在V型混合器中混合搅拌4h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为700MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到600MPa时保压1分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为4小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为700MPa、复烧的温度控制在800℃，保温时间4小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例6将87g铝粉、6g石墨烯、4g二硫化钼、2g铅与1g银在V型混合器中混合搅拌5h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为700MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到600MPa时保压3分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为4小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为700MPa、复烧的温度控制在800℃，保温时间4小时，制备得到铝基石墨烯自润滑材料。实施例7将95g铝粉、1g石墨烯、1g铅、1g二硫化钼、1g氧化铅、1g银在V型混合器中混合搅拌4h。混合均匀的复合粉末在四柱万能液压机上进行压制，压制压力为900MPa。在压制过程中，缓慢加压，当压力达到800MPa时保压6分钟，以利于消除残留在基体中的气体和降低压坯的弹性恢复。然后把制备的基体进行烧结，烧结温度为800℃，保温时间为4小时。最后进行复压和复烧，复压的压制压力为600MPa、复烧的温度控制在800℃，保温时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝基石墨烯自润滑材料，其特征在于，由以下质量百分数的各组分：85～95% 铝粉，1～10% 石墨烯，1～10% 固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种铝基石墨烯自润滑材料，其特征在于，由以下质量百分数的各组分：85～95%铝粉，1～10%石墨烯，1～10%固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。2.根据权利要求1所述的铝基石墨烯自润滑材料，其特征在于，由以下质量百分数的各组分：85～90%铝粉，5～10%石墨烯，5～10%固体润滑剂，经过混料压制、烧结、复压、复烧制备得到。3.根据权利要求1或2所述的铝基石墨烯自润滑材料，其特征在于，所述固体润滑剂为铅、二硫化钼、氧化铅、银中的一种或几种。4.权利要求1～3任一项所述的铝基石墨烯自润滑材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晖，林顺蛟，李金辉，李瑞，
申请(专利权)人：佛山市南海区里水镇经济促进局，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44