A rare earth and graphene oxide synergistically modified polyimide nanocomposite, its preparation method and application are characterized by that the composite material is made of the following weight components: polyimide 100, rare earth oxide 1-5, graphene oxide 1-5, multi-walled carbon nanotubes 1-5. The preparation method is to mix the composite powder and pour it into the mould for hot pressing. The molding temperature is 360-380 C, the pressure is 10-20 MPa, the heat preservation is 1-2 hours, and the natural cooling demoulding is carried out. The composite material of the invention has stable friction coefficient and ultra-low wear rate, simple preparation method, convenient operation, low cost, and is easy to be manufactured in industrial scale. The composite material is easy to be processed into thin sheets for use in rotary ultrasonic motor, and can improve the speed stability and service life of the ultrasonic motor.
【技术实现步骤摘要】
一种稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料、应用及制备方法
本专利技术属于聚合物复合材料领域,尤其是一种聚酰亚胺纳米复合材料,具体地说是一种利用稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料、应用及制备方法。
技术介绍
随着超声电机技术的不断发展及应用范围的扩大,对转子摩擦材料性能的要求越来越高,传统的聚四氟乙烯基复合材料由于机械强度低、硬度小、使用寿命短等缺点,很难满足超声电机高输出稳定性以及超长使用寿命。因此,发展新型摩擦材料对于超声电机的快速发展至关重要。目前旋转型超声电机使用的摩擦材料主要存在两大问题:一是摩擦性能不稳定,导致输出转速波动较大;二是在大载荷下使用寿命短,无法保证航空航天领域的长期运行。目前,国内还没有摩擦材料能完全解决以上两个问题。因此,寻求长寿命高稳定的摩擦材料是超声电机亟需解决的难题。首先,本专利技术选用“塑料之王”聚酰亚胺作为聚合物基体,因其是一种绝缘性能好、耐高温、耐腐蚀、耐磨损且承载能力很强的一种高分子材料,但是纯的聚酰亚胺在高频微振动环境下磨损率较大,很难满足超声电机复杂工况的使用要求。所以对聚酰亚胺进行改性是提高其机械性能和摩擦学性能最有效的方法。本专利技术在碳纳米管增强的基础上,利用稀土氧化物和氧化石墨烯协同改性聚酰亚胺,能够大大提高聚酰亚胺纳米复合材料的耐磨性和运行稳定性。其次,根据纳米改性剂添加比例的不同,对其制备方法进行了优化,以期能够制备适用于超声电机使用的高性能摩擦材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对超声电机用摩擦材料存在的摩擦性能不稳定和使用寿命短的问题,专利技术一种具有摩擦性能稳定且耐磨性良 ...
【技术保护点】
1.一种稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料,其特征是所述的聚酰亚胺纳米复合材料由以下重量份的原料制成:聚酰亚胺100,稀土氧化物1~5,氧化石墨烯1~5,多壁碳纳米管1~5。
【技术特征摘要】
1.一种稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料,其特征是所述的聚酰亚胺纳米复合材料由以下重量份的原料制成:聚酰亚胺100,稀土氧化物1~5,氧化石墨烯1~5,多壁碳纳米管1~5。2.根据权利要求1所述的稀土和氧化石墨烯协同的改性聚酰亚胺纳米复合材料,其特征是所述的聚酰亚胺为微米级模压粉,平均粒径为75μm,性能稳定,非常适合无机颗粒填充和模压。3.根据权利要求1所述的稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料,其特征是所述的氧化石墨烯的尺寸为1-5μm,厚度为0.8-1.2nm,所述的氧化石墨烯的表面活性官能团与聚酰亚胺分子存在着强烈的氢键和电子共轭作用,能够提高界面结合力,从而大大提高聚酰亚胺的耐磨性;氧化石墨烯在乙醇中分散性良好,避免了团聚现象,提高了其在聚酰亚胺中的分散性。4.根据权利要求1所述的稀土和氧化石墨烯协同改性的聚酰亚胺纳米复合材料,其特征是所述的稀土氧化物为氧化镧、氧化钐、氧化铈以及其它稀土氧化物,该氧化物为纳米级粉末,能够在乙醇中与氧化石墨烯、聚酰亚胺和碳纳米管良好分散,起到协同改性作用。...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵盖,宋敬伏,余元豪,裘进浩,丁庆军,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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