一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料制造技术

本发明专利技术公开一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料。所述的复合材料包括聚醚醚酮、液态金属；所述液态金属在摩擦过程中，吸收摩擦产热发生相变成为液体，并于聚合物基体和摩擦副之间形成转移膜。该材料在摩擦过程中，由于相变吸热的原因可及时带走摩擦热，并且在内部的液态金属润滑脂受到载荷挤压露出接触面时，可形成稳定的液态金属转移膜，阻隔了摩擦面的直接接触，进而有效降低复合材料的摩擦系数，提高材料的耐磨性。可满足高温、高压、高速工况下的密封元件应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料
本专利技术涉及一种新型的耐磨自润滑复合材料，具体是一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，并涉及到其制备方法。
技术介绍
工业化进程的推进对于高分子材料的耐温和耐磨性能提出更加严峻的挑战，为了满足不同工况条件下的设备零部件需求，需要具备高导热以及良好耐磨性能的复合材料。耐磨自润滑材料凭借着材料自身或者转移膜的形成能够有效地降低材料的摩擦系数和磨损，而聚合物基自润滑复合材料作为耐磨以及耐热零部件已在轻工业以及重型机械等行业得到了广泛的应用。以聚醚醚酮为例，聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型的全芳香结构的半结晶性的高性能特种工程塑料，具备优异的力学强度和耐高温、耐氧化、耐腐蚀以及自润滑性能。可在250℃下长期使用，短时间的使用温度也可达到了300℃。聚醚醚酮具有刚性和柔性，其对交变应力下的耐疲劳性能也是工程类材料中最好的，能够与合金不相上下，被广泛应用到压缩机阀片、活塞环、密封件和阀门部件。但是纯PEEK仍然存在摩擦系数偏高，摩擦过程中PEEK材料产热快、导热差、易升温，使得PEEK材料时常因为热失效而不能被使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括聚合物基体和液态金属，所述液态金属在摩擦过程中，吸收摩擦产热发生相变成为液体，并于聚合物基体和摩擦副之间形成转移膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括聚合物基体和液态金属，所述液态金属在摩擦过程中，吸收摩擦产热发生相变成为液体，并于聚合物基体和摩擦副之间形成转移膜。


2.根据权利要求1所述的一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述聚合物基体是聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯酯、环氧树脂中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述液态金属熔点为标准大气压下室温～160℃。


4.根据权利要求3所述的一种耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述液态金属为GaxIny、Ga、BiaInbMc或In中的一种或者几种；所述的x为50～95，y为5～50，M为Cd、Pb、Sn中的一种或多种，a为28～70，b为0～68，c为0～95；优选的，所述液态金属为Ga75In25、Ga92In8、Ga、Bi44.7Cd5.3In19.1Pb22.6Sn8.3、Bi49.5In21.3Pb17.6Sn11.6、Bi32.5In51Sn16.5、Bi33In67和In中的一种或者几种；更优选的，聚合物基体和液态金属质量比为：(70-93.5)：(1.5-10％)。


5.根据权利要求1或3中任一项所述的耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述液态金属经过改性剂改性处理；优选的，所述的改性剂为硅烷偶联剂或硫醇改性剂；更优选的，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；所述硫醇改性剂为辛硫醇、十二烷硫醇、十八烷硫醇中的一种或多种。


6.根据权利要求5所述的耐磨液态金属高分子自润滑复合材料，其特征在于，所述液态金属经过改性剂改性处理的方法为将所述的液态金属加入改性剂溶液中，并且在20-80℃进行热水浴超声，超声波频率范围为20-70KHz，超声波功率为50-85％，超声时间为0.5-2h，得到液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆立文，董礼松，冯新，朱家华，陆小华，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32