本发明专利技术公开了一种用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以重量计的以下几种组分：氧化铬粉末100份、陶瓷粉末1～20份和/或稀土1～10份。针对直线型超声电机定、转子间超声频率振动环境下的接触作用机理，采用氧化铬作为摩擦材料基体，通过添加氧化钛粉末、稀土等成分，获得了优异的氧化铬基复合摩擦材料，其摩擦系数稳定，形成喷涂层致密，与基体的结合强度高、耐磨性极佳，可大大提高直线型超声电机的机械特性和使用寿命。本发明专利技术还公开了上述用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化铬基复合摩擦材料，具体讲是一种用于直线型超声电机的氧 化铬基复合摩擦材料及制备方法，属于电机材料领域。
技术介绍
直线型超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应激发弹性体振动，实现电能到机械 能的转化，再通过定、转子间的摩擦作用将定子转化为动子转动或平动。其中，摩擦材料作 为超声电机的核心元件之一，其性能的优劣直接影响超声电机的机械特性和使用寿命。 目前针对直线型超声电机定子驱动头用摩擦材料研宄较少，直线型超声电机通常 采用定子驱动头和转子直接接触，定子驱动头常采用金属材质，硬度低，其耐磨性能差。电 机长时间工作后，定子驱动头磨损严重，导致接触摩擦不稳定，并容易产生磨肩，影响超声 电机的机械特性和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题要于克服现有技术缺陷，提供一种耐磨性能好，能有 效提高定子驱动头与转子摩擦稳定性的用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料及 制备方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供的用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦 材料，包括以重量计的以下几种组分：氧化铬粉末1〇〇份、陶瓷粉末1~20份和/或稀土 1~10份。 本专利技术中，所述的陶瓷粉末为氧化钛、氧化铝、氧化锆之任一种或几种的混合物。 本专利技术中，所述的稀土为氧化铈、氧化镧、氧化钐之任一种或几种的混合物。 本专利技术还提供了上述用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料的制备方法， 包括以下步骤： 1)、按比例称取各组份进行预混2h，然后采用乙醇湿法混合3~5h，在干燥箱80°C 下干燥；2)、将步骤1)得到的粒料加入等离子喷涂机中，然后喷涂定子驱动头形成陶瓷涂 层。 本专利技术中，所述等离子喷涂机的工作电压为600~700V、工作电流为60~70A、喷 涂距离为100mm、喷涂角度90°。 本专利技术的有益效果在于：针对直线型超声电机定、转子间超声频率振动环境下的 接触作用机理，采用氧化铬作为摩擦材料基体，通过添加氧化钛粉末、稀土等成分，获得了 优异的氧化铬基复合摩擦材料，其摩擦稳定，形成喷涂层致密，涂层硬度增大，与基体的结 合强度高、耐磨性极佳，可大大提高直线型超声电机的机械特性和使用寿命。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。 本专利技术以下实施例中：氧化铬粉末，由辽宁锦江金江热喷涂材料有限公司生产，粒 径20~40ym;氧化钛粉末、氧化铝和氧化锆粉末，由辽宁锦江金江热喷涂材料有限公司生 产，粒径20~40ym;氧化铈、氧化镧和氧化钐，由上海阿拉丁试剂公司提供，粒径1-5ym， 纯度 99. 99%。 实施例1 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 铬粉末100份、氧化钛20份。 制备方法：1)、按上述比例称取各组分，放入球磨机上先预混30min，然后采用乙醇湿法混合 3~5h，置入干燥箱中在80°C环境下干燥；2)、将上述粒料加入等离子喷涂机储料罐，在工作电压600~700V，工作电流60~ 70A，喷涂距离100mm，喷涂角度90°的工艺参数下在定子驱动头上制备陶瓷涂层；3)、将定子装备到直线型超声电机中。 实施例2 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 铬粉末100份、氧化铈2份。 制备方法同实施例1。 实施例3 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 铬粉末100份、氧化铝10份、氧化镧3份。 制备方法同实施例1。 实施例4 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 铬粉末100份、氧化锆8份、氧化钐4份。 制备方法同实施例1。 实施例5 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 络粉末100份，氧化钛、氧化铝和氧化错的混合物10份，氧化铺和氧化镧的混合物6份。 制备方法同实施例1。 实施例6 用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以下重量份计的组分：氧化 络粉末100份，氧化钛和氧化错的混合物8份，氧化铺、氧化钐和氧化镧的混合物6份。 制备方法同实施例1。 实施例1-6所获得材料的各项指标如表1 :表1 实施例1中添加氧化钛粉末，可改善氧化铬粉末的沉积效率，氧化铬涂层的韧性 也有所提高，在摩擦系数变化不大的情况下，改善磨粒磨损； 实施例2中添加氧化铈粉末，可改善摩擦磨损性能，使涂层更加致密，与实施例1 相比，与基体结合强度更大，涂层硬度增大，磨损量减少。 实施例3中添加氧化铝粉末和氧化镧粉末，可改善磨粒磨损性能，与实施例2相 比，涂层更加致密，摩擦磨损性能更好。堵转力矩和空载转速是直线型电机机械特性的两个重要指标：堵转力矩可以反映 摩擦材料的界面驱动力，并可转化为直线型超声电机摩擦驱动条件下的摩擦因数，空载转 速可以反映直线型超声电机摩擦材料的界面转化效率。实验表明，在预压力30N，电压14V， 电流0. 5A的设置下，应用上述实施例制备得到的氧化铬基复合摩擦材料的直线型超声电 机的堵转力矩可以达到0. 2N.m，空载转速达到100r.min，改善摩擦副的硬度匹配以提高材 料的耐磨性和使用寿命，电机的预估寿命能达到8000h，达到改善直线型超声电机综合性能 的目的。 以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方法，本专利技术的保护范围不限于此，凡是熟 悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简 单变化或等效替换均落入本专利技术的保护范围内。【主权项】1. 一种用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，其特征在于包括以重量计的以 下组分：氧化铬粉末100份、陶瓷粉末1~20份和/或稀土 1~10份。2. 根据权利要求1所述的用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，其特征在 于：所述的陶瓷粉末为氧化钛、氧化铝、氧化锆之任一种或几种的混合物。3. 根据权利要求1或2所述的用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，其特征 在于：所述的稀土为氧化铈、氧化镧、氧化钐之任一种或几种的混合物。4. 根据权利要求1所述用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料的制备方法，其 特征在于包括以下步骤： 1) 、按比例称取各组份进行预混2h，然后采用乙醇湿法混合3~5h，在干燥箱80°C下干 燥； 2) 、将步骤1)得到的粒料加入等离子喷涂机中，然后喷涂定子驱动头形成陶瓷涂层。5. 根据权利要求4所述用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料的制备方法，其 特征在于：所述等离子喷涂机的工作电压为600~700V、工作电流为60~70A、喷涂距离为 100mm、喷涂角度90°。【专利摘要】本专利技术公开了一种用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，包括以重量计的以下几种组分：氧化铬粉末100份、陶瓷粉末1～20份和/或稀土1～10份。针对直线型超声电机定、转子间超声频率振动环境下的接触作用机理，采用氧化铬作为摩擦材料基体，通过添加氧化钛粉末、稀土等成分，获得了优异的氧化铬基复合摩擦材料，其摩擦系数稳定，形成喷涂层致密，与基体的结合强度高、耐磨性极佳，可大大提高直线型超声电机的机械特性和使用寿命。本专利技术还公开了上述用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料的制备方法。【IPC分类】C04B35/12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于直线型超声电机的氧化铬基复合摩擦材料，其特征在于包括以重量计的以下组分：氧化铬粉末100份、陶瓷粉末1～20份和/或稀土1～10份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张爱华，丁庆军，赵盖，李志强，
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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