一种快速超低摩擦橡胶表面层及其构筑方法技术

本发明专利技术一种快速超低摩擦橡胶表面层及其构筑方法，是利用气相沉积技术在橡胶表面制备碳薄膜，同时将MXene基二维材料与其他二维材料进行插层处理制备二维插层材料，最后将其喷涂至碳薄膜表面而得。本发明专利技术二维插层材料在摩擦法向载荷作用下会迅速形成异质结配副，从而有效缩短摩擦磨合时间，进而快速实现超低摩擦特性。该过程不受摩擦载荷、环境等其他外界因素影响，可适用于多种复杂应用工况。本发明专利技术工艺过程易于控制，可操作性强，获得的橡胶表面极短时间内便可实现超低摩擦，易于实现大面积工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快速超低摩擦橡胶表面层及其构筑方法，尤其涉及一种橡胶表面碳薄膜+二维插层材料的制备方法，用于动密封件制备，属于固体润滑材料和摩擦学领域。

技术介绍

1、现代工业设备中存在大量的密封装置，用以防止工作介质泄漏及外界灰尘和异物侵入。密封介质一旦泄漏，轻则造成物料流失、设备损坏，重则可能引发火灾、爆炸。大多数动密封泄漏事故均与密封件的密封失效有关。橡胶具有良好的弹性恢复性、抗压性等优异性能，是最常用的密封材料。然而，橡胶动密封件装入密封槽后受到高压介质挤压变形，并在周期性应力作用下与钢质槽壁和密封杆对磨的摩擦系数极高（µ＞1），高摩擦产生的摩擦热极易导致橡胶密封件软化而快速磨损失效，使得高压密封介质从受损部位渗漏，进而影响设备的安全可靠服役。因此，解决橡胶密封件磨损失效问题必须从降低摩擦入手。

2、碳薄膜具有与钢对偶的低粘着特性、沉积温度低（沉积温度≤100℃，不会对丁腈橡胶基体产生致命损伤）、组分及机械强度可控、结构多变（如多微纳结构、多元素掺杂等）、摩擦磨损低等优异性能，因而是实现橡胶表面低摩擦的理想涂层。然而，碳薄膜在摩擦初期本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速超低摩擦橡胶表面层，先是利用气相沉积技术在橡胶表面制备碳薄膜，然后将MXene基二维材料与其他二维材料进行插层处理制备二维插层材料，最后将其喷涂至碳薄膜表面而得。

2.一种如权利要求1所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，步骤1）中，所述橡胶基底为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶及三元乙丙橡胶中的一种，橡胶表面粗糙度≤200nm，橡胶厚度为2~4mm。

4.如权利要求2所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，步骤2）中，所述非晶碳薄膜为含氢...

【技术特征摘要】

1.一种快速超低摩擦橡胶表面层，先是利用气相沉积技术在橡胶表面制备碳薄膜，然后将mxene基二维材料与其他二维材料进行插层处理制备二维插层材料，最后将其喷涂至碳薄膜表面而得。

2.一种如权利要求1所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，步骤1）中，所述橡胶基底为丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶及三元乙丙橡胶中的一种，橡胶表面粗糙度≤200nm，橡胶厚度为2~4mm。

4.如权利要求2所述快速超低摩擦橡胶表面层的构筑方法，其特征在于，步骤2）中，所述非晶碳薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：强力，高云龙，魏彤，任俊辉，闫晓锋，梁爱民，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：