一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法技术

技术编号:22557852 阅读:27 留言:0更新日期:2019-11-16 01:24
本发明专利技术公开了一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,所述的纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料由铝合金基体、纳米工作层组成;所述纳米工作层材料的各成分质量百分含量为:纳米石墨烯30~40%,聚酰胺20~40%,二硫化钼10~20%,氯化钠10~20%,铜粉5~10%,所述的铝合金基体经过纳米处理。本发明专利技术的一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,克服了普通铝合金基复合材料摩擦磨损性能差、结合强度差、使用寿命短等缺点,具有高结合强度、好的摩擦磨损性能、长的使用寿命、简化的生产工艺、低的成本等优点。

A nano graphene / aluminum alloy based self-lubricating composite and its preparation method

The invention discloses a nano graphene / aluminum alloy based self-lubricating composite material and a preparation method thereof. The nano graphene / aluminum alloy based self-lubricating composite material is composed of an aluminum alloy matrix and a nano working layer. The mass percentage content of each component of the nano working layer material is: nano graphene 30-40%, polyamide 20-40%, molybdenum disulfide 10-20%, sodium chloride 10-40% 20%, copper powder 5-10%, and the aluminum alloy matrix is nano treated. The invention relates to a nano graphene / aluminum alloy based self-lubricating composite material and a preparation method thereof, which overcomes the disadvantages of ordinary aluminum alloy based composite material, such as poor friction and wear performance, poor bonding strength, short service life, etc., and has the advantages of high bonding strength, good friction and wear performance, long service life, simplified production process, low cost, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及摩擦磨损领域,具体而言,尤其涉及到一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法。
技术介绍
进入21世纪以来,随着现代科学技术的飞速发展,机械制造业正朝着新型、环保、高效、节能、功能复合一体化目标,生产出顺应时代潮流的现代科技产品。铝合金基复合材料不但具有传统金属材料的高强度,还具有抗冲击、质量轻、自润滑、耐磨损等增强材料的各项优点,因此已成为制造领域的理想材料。但是当前存在铝合金基复合材料摩擦磨损性能差、结合强度差、使用寿命短等缺点,所以急需一种更有效的技术,该技术需要有高结合强度、好的摩擦磨损性能、长的使用寿命、简化的生产工艺、低的成本。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是克服上述现有技术的问题,提供一种一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料。本专利技术的第二个目的是提供该纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料的制备方法。为了实现上述目的,本专利技术是通过如下技术方案实现的:本专利技术的技术方案是:一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,所述的纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料由铝合金基体、纳米工作层组成;所述纳米工作层材料的各成分质量百分含量为:纳米石墨烯30~40%,聚酰胺20~40%,二硫化钼10~20%,氯化钠10~20%,铜粉5~10%,所述的铝合金基体经过纳米处理。所述纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料的制备方法如下:1)首先对铝合金基体进行超声波清洗,时间为30~60min,以去除铝合金基体表面的灰尘、油污和氧化物,对铝合金基体内表面进行纳米高能喷丸处理,喷丸直径为1mm,喷丸速度为30m/s,喷丸时间为20~30min,以去除铝合金基体表面的油污、灰尘以及氧化物,纳米高能喷丸结束对铝合金基体进行水洗,水洗结束对铝合金基体进行烘干;2)按质量百分含量的配比纳米工作层材料的各成分含量为:纳米石墨烯30~40%,聚酰胺20~40%,二硫化钼10~20%,氯化钠10~20%,铜粉5~10%,将工作层材料混合均匀,将配比好的纳米工作层材料放入真空烘干机中烘干,烘干机的温度设置为70℃,时间为1小时;3)将铝合金基体放入注塑机模具型腔中,并将配比好的纳米工作层材料混合料填充至注塑机料斗中,注塑机参数设定为:铝合金基体预热温度为80~100℃,注塑压力设定为90~100Mpa,注塑保压压力设定为40~60Mpa,保压时间为50~70min,在注塑机上螺杆的推动下,使纳米工作层混合料受到一定的注射压力,并填充到装有铝合金基体的模具型腔内,最后在保压条件下冷却使模具温度将到90℃左右脱模。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术的一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,克服了普通铝合金基复合材料摩擦磨损性能差、结合强度差、使用寿命短等缺点,具有高结合强度、好的摩擦磨损性能、长的使用寿命、简化的生产工艺、低的成本等优点。具体实施方式为了更清楚的说明本专利技术的技术方案,以下通过2个实施例再具体说明本专利技术:实施例1:1)首先对铝合金基体进行超声波清洗,时间为30min,以去除铝合金基体表面的灰尘、油污和氧化物,对铝合金基体内表面进行纳米高能喷丸处理,喷丸直径为1mm,喷丸速度为30m/s,喷丸时间为20min,以去除铝合金基体表面的油污、灰尘以及氧化物,纳米高能喷丸结束对铝合金基体进行水洗,水洗结束对铝合金基体进行烘干;2)按质量百分含量的配比纳米工作层材料的各成分含量为:纳米石墨烯30%,聚酰胺20%,二硫化钼20%,氯化钠20%,铜粉10%,将工作层材料混合均匀,将配比好的纳米工作层材料放入真空烘干机中烘干,烘干机的温度设置为70℃,时间为1小时;3)将铝合金基体放入注塑机模具型腔中,并将配比好的纳米工作层材料混合料填充至注塑机料斗中,注塑机参数设定为:铝合金基体预热温度为80℃,注塑压力设定为90Mpa,注塑保压压力设定为40Mpa,保压时间为50min,在注塑机上螺杆的推动下,使纳米工作层混合料受到一定的注射压力,并填充到装有铝合金基体的模具型腔内,最后在保压条件下冷却使模具温度将到90℃左右脱模。实施例2:1)首先对铝合金基体进行超声波清洗,时间为60min,以去除铝合金基体表面的灰尘、油污和氧化物,对铝合金基体内表面进行纳米高能喷丸处理,喷丸直径为1mm,喷丸速度为30m/s,喷丸时间为30min,以去除铝合金基体表面的油污、灰尘以及氧化物,纳米高能喷丸结束对铝合金基体进行水洗,水洗结束对铝合金基体进行烘干;2)按质量百分含量的配比纳米工作层材料的各成分含量为:纳米石墨烯40%,聚酰胺20%,二硫化钼20%,氯化钠15%,铜粉5%,将工作层材料混合均匀,将配比好的纳米工作层材料放入真空烘干机中烘干,烘干机的温度设置为70℃,时间为1小时;3)将铝合金基体放入注塑机模具型腔中,并将配比好的纳米工作层材料混合料填充至注塑机料斗中,注塑机参数设定为:铝合金基体预热温度为100℃,注塑压力设定为100Mpa,注塑保压压力设定为60Mpa,保压时间为70min,在注塑机上螺杆的推动下,使纳米工作层混合料受到一定的注射压力,并填充到装有铝合金基体的模具型腔内,最后在保压条件下冷却使模具温度将到90℃左右脱模。将样品1到样品2与市售产品进行结合强度、摩擦磨损性能、平均使用寿命对比实验,对比数据如下。样品值/市售值样品1样品2结合强度2.61倍3.37倍摩擦性能1.82倍2.63倍耐磨损性能1.32倍1.76倍平均使用寿命8.63倍11.98倍从数据可知,采用本专利技术的纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料与目前市售产品相比,结合强度、摩擦磨损性能、平均使用寿命大大提高。同时,本专利技术的制备方法简单易行,成本低廉,适合大规模生产与应用。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已,并不用以限制本专利技术,凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料由铝合金基体、纳米工作层组成;所述纳米工作层材料的各成分质量百分含量为:纳米石墨烯30~40%,聚酰胺20~40%,二硫化钼10~20%,氯化钠10~20%,铜粉5~10%,所述的铝合金基体经过纳米处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料由铝合金基体、纳米工作层组成;所述纳米工作层材料的各成分质量百分含量为:纳米石墨烯30~40%,聚酰胺20~40%,二硫化钼10~20%,氯化钠10~20%,铜粉5~10%,所述的铝合金基体经过纳米处理。


2.根据权利要求1所述的一种纳米石墨烯/铝合金基自润滑复合材料及其制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)首先对铝合金基体进行超声波清洗,时间为30~60min,以去除铝合金基体表面的灰尘、油污和氧化物,对铝合金基体内表面进行纳米高能喷丸处理,喷丸直径为1mm,喷丸速度为30m/s,喷丸时间为20~30min,以去除铝合金基体表面的油污、灰尘以及氧化物,纳米高能喷丸结束对...

【专利技术属性】
技术研发人员:骆雁徐继勇郭道远邵雨昕尹雪梅
申请(专利权)人:南京绿寰新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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