一种石墨涂层纤维布复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，公开了一种石墨涂层纤维布复合材料，包括耐火纤维布，以及涂抹在所述耐火纤维布一侧的石墨浆料涂层；其中，按重量份计，所述石墨浆料涂层中的石墨浆料包括去离子水100份、石墨粉5～15份、聚丙烯酸钠混合液10～30份和水分散型聚丙烯酸酯乳液10～20份；本发明专利技术还公开了该复合材料的制备方法，是将所述石墨浆料均匀涂抹在所述耐火纤维布的一侧，经干燥处理，即得；本发明专利技术基于织物涂层整理技术，使所述石墨浆料涂层与耐火纤维布结合牢靠，可以成卷预制，并且达到了润滑效果佳、能够有效降低模锻件的成型力、制备工艺简单且造价低的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨涂层纤维布复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，具体是一种石墨涂层纤维布复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前，在金属材料的热模锻工艺中，模具的高温润滑对于锻件的顺利脱模至关重要。基于金属材料热模锻润滑剂多为石墨型润滑剂的背景，国内外相继成功开发出了多种水基石墨型热锻润滑剂，如中国的MD-2，MD-7系列润滑剂和美国的Dug-31，西德的Delta-144等。其中，专利CN1570049A公开的石墨润滑剂主要由石墨微粉、甲基纤维素、亚甲基双钠磺酸钠、硅酸钠及表面活性剂组成，具备良好的高温润滑特性；专利CN101914412A公开的水性石墨润滑剂，它的主要成分为天然或者人造石墨粉、稀土氧化物、二硫化钼、丙酮、乙醇、分散剂、水玻璃等，具备表面自动修复功能，并提高了应用温度范围和润滑效果；专利CN87100337A公开的用于精密模锻件的超细人造石墨润滑剂，采用高纯度超细石墨粉与水或者油混合并搅拌成悬浮液，可以保证精密复杂锻件的尺寸精度。然而，这些水基石墨润滑剂通常被稀释后直接喷洒于模具表面，由于模具温度及润滑剂液体成分含量较高，喷洒于模具表面的润滑剂很容易形成球状不断翻滚，最终大部分落入型腔底部。而这种不均匀的润滑方式往往导致石墨在型腔侧壁难以有效附着，从而减弱了润滑效果，严重时大量石墨堆积型腔深处，导致锻件充填不满形成次品甚至报废。同时，在合金热模锻生产过程中，为防止合金表面降温过快影响锻件成型质量，常使用耐火保温材料包裹合金热锻件进行模锻。传统的保温措施是单纯使用保温棉，这种方式保温效果较好，但在成型过程中保温棉被压缩燃烧后剩下许多细小硬质颗粒，这种颗粒非但没有润滑作用，反而增大了摩擦使得成型压力急剧上升。例如，专利CN2769660A和专利CN1654876A均是将锻件与陶瓷纤维通过双粘接剂和玻璃粉粘结，后置于炉内加热，然后进行锻造。然而，由于粘结剂和玻璃粉易在高温下放出的二氧化碳、水蒸汽等而形成气泡，使锻件表面无法形成连续、均匀、致密的润滑层，因此也不能发挥出应有的润滑作用，影响锻件的产品表面质量，同时对粘结剂的要求也比较高。针对上述问题，专利CN108115066A公开了一种由纤维层和石墨层组成的锻造用布，纤维层作为保温材料，消除原保温棉压缩后硬质颗粒的影响；石墨层附着在纤维层上，具体为13％～18％质量浓度的水基石墨润滑剂；使用时通过将有石墨润滑剂的一侧与模具接触以减少摩擦，另一侧与锻件接触防止温度损失。但在实际使用中，由于该专利技术将清水作为分散介质，致使喷涂的水基石墨润滑剂与耐火纤维布结合欠佳、不均匀，无法实现成卷预制，必须现用现喷，恶化了现场操作环境。综上所述，我们亟需一种润滑效果佳、能够有效降低模锻件的成型力、制备工艺简单、可成卷预制且造价低的石墨涂层纤维布复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种石墨涂层纤维布复合材料及其制备方法，达到了润滑效果佳、能够有效降低模锻件的成型力、制备工艺简单、可成卷预制且造价低的效果。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种石墨涂层纤维布复合材料，包括耐火纤维布，以及涂抹在所述耐火纤维布一侧的石墨浆料涂层；在使用时，将所述石墨浆料涂层的一侧与模具接触以减少摩擦，另一侧与锻件接触以防止温度损失，达到了有效降低摩擦力、减少锻造过程中的温度损失、显著降低锻造成型压力、利于锻造成型和延长模具寿命的效果。其中，按重量份计，所述石墨浆料涂层中的石墨浆料包括去离子水100份、石墨粉5～15份、聚丙烯酸钠混合液10～30份和水分散型聚丙烯酸酯乳液10～20份。通过上述技术方案，添加所述聚丙烯酸钠混合液，使之作为分散剂，能够提高所述石墨浆料中石墨粒子的悬浮性，达到了使原材料均匀混合的效果；添加所述水分散型聚丙烯酸酯乳液，使之作为成膜物质，不仅能够增强所述石墨浆料的粘结性，还能够保证所述石墨涂层纤维布复合材料的柔韧性，达到了在模锻时使其与锻模和锻件充分有效贴合的效果，同时还能确保制备的石墨涂层纤维布复合材料能实现成卷预制。进一步的，按重量份计，所述聚丙烯酸钠混合液包括聚丙烯酸钠8～10份和去离子水100份。进一步的，所述聚丙烯酸钠混合液的制备方法，是将所述聚丙烯酸钠加入所述去离子水，并混合均匀，即得。进一步的，所述石墨粉的粒度为200～300目。进一步的，所述石墨浆料的制备方法，是先按配比称量并混合所述去离子水、石墨粉、聚丙烯酸钠混合液和水分散型聚丙烯酸酯乳液，得到混合物料；再对所述混合物料进行球磨处理，即得。通过上述技术方案，所述球磨处理有利于石墨粉中较大颗粒的细化以及各组分的均匀混合，从而为后续涂抹操作奠定良好基础。进一步的，所述球磨处理中的磨球与所述混合物料的质量比为2:1。进一步的，所述球磨处理的转速为400～800rpm，时间为30～50min。进一步的，所述耐火纤维布包括玄武岩纤维布和无碱玻璃纤维布中的一种。进一步的，所述石墨浆料涂层的厚度为10～30μm。一种石墨涂层纤维布复合材料的制备方法，是将所述石墨浆料均匀涂抹在所述耐火纤维布的一侧，经干燥处理，即得。进一步的，所述涂抹为喷涂、刷涂或滚涂。进一步的，所述干燥处理为烘干或自然晾干，所述烘干的温度为100℃～120℃。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的一种石墨涂层纤维布复合材料，在使用时将所述石墨浆料涂层的一侧与模具接触以减少摩擦，另一侧与锻件接触以防止温度损失，达到了有效降低摩擦力、减少锻造过程中的温度损失、显著降低锻造成型压力、利于锻造成型和延长模具寿命的效果。2.本专利技术的一种石墨涂层纤维布复合材料，通过添加所述聚丙烯酸钠混合液，使之作为分散剂，在石墨粒度的范围内，能够提高所述石墨浆料中石墨粒子的悬浮性，达到了使原材料均匀混合的效果。3.本专利技术的一种石墨涂层纤维布复合材料，通过添加所述水分散型聚丙烯酸酯乳液，使之作为成膜物质，不仅能够增强所述石墨浆料的粘结性，还能够保证所述石墨涂层纤维布复合材料的柔韧性，达到了在模锻时使其与锻模和锻件充分有效贴合的效果，同时还能确保制备的石墨涂层纤维布复合材料能实现成卷预制。4.本专利技术的一种石墨涂层纤维布复合材料，主要原料只有三种且种类较少，达到了成分简单和配置操作简易的效果。5.本专利技术的一种石墨涂层纤维布复合材料的制备方法，进行了所述球磨处理，其中采用混合物料的质量比例关系确定球磨的质量，有利于石墨粉中较大颗粒的细化以及各组分的均匀混合，从而为后续涂抹操作奠定良好基础。具体实施方式下面进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例11.一种石墨涂层纤维布复合材料，包括耐火纤维布，以及涂抹在耐火纤维布一侧的石墨浆料涂层；耐火纤维布为玄武岩纤维布；石墨浆料涂层中的石墨浆料按重量份计，包括去离子水100份、石墨粉5份、聚丙烯酸钠混合液10份和水分散型聚丙烯酸酯乳液10份；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，包括耐火纤维布，以及涂抹在所述耐火纤维布一侧的石墨浆料涂层；/n其中，按重量份计，所述石墨浆料涂层中的石墨浆料包括去离子水100份、石墨粉5～15份、聚丙烯酸钠混合液10～30份和水分散型聚丙烯酸酯乳液10～20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，包括耐火纤维布，以及涂抹在所述耐火纤维布一侧的石墨浆料涂层；
其中，按重量份计，所述石墨浆料涂层中的石墨浆料包括去离子水100份、石墨粉5～15份、聚丙烯酸钠混合液10～30份和水分散型聚丙烯酸酯乳液10～20份。


2.根据权利要求1所述的一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，按重量份计，所述聚丙烯酸钠混合液包括聚丙烯酸钠8～10份和去离子水100份。


3.根据权利要求2所述的一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，所述聚丙烯酸钠混合液的制备方法，是将所述聚丙烯酸钠加入所述去离子水，并混合均匀，即得。


4.根据权利要求1所述的一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，所述石墨粉的粒度为200～300目。


5.根据权利要求1所述的一种石墨涂层纤维布复合材料，其特征在于，所述石墨浆料的制备方法，是先按配比称量并混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子晴，周阳斌，任小华，
申请(专利权)人：四川万润海纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51