一种超声电机用织物复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种超声电机用织物复合材料及其制备方法和应用，属于超声电机摩擦材料技术领域。本发明专利技术所述方法包括以下步骤：将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；所述织物为聚四氟乙烯‑芳纶纤维混编的织物。本发明专利技术将铜粉引入织物复合材料中，制备的织物复合材料的摩擦系数高、耐磨性好，并将其成功应用于超声电机摩擦材料，取得了极佳的效果，在超声电机摩擦材料领域具有极大的应用价值。

A fabric composite material for ultrasonic motor and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种超声电机用织物复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及超声电机摩擦材料
，尤其涉及一种超声电机用织物复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
超声电机是一种新型精密驱动微特电机，优点是精度高、重量轻、响应速度快、电磁兼容性好等。超声电机在国内也越来越受到重视，在航空航天、高端武器装备和生物医疗等领域具有广泛的应用前景。但是功率输出小、效率低、寿命短是超声电机发展面临的重大难题。摩擦材料是超声电机的“心脏”，当前研究最多的超声电机摩擦材料多为聚四氟乙烯基摩擦材料和聚酰亚胺基摩擦材料。但是这两种材料各有缺点，聚四氟乙烯基摩擦材料的摩擦系数低从而导致超声电机的输出效率低；聚酰亚胺基摩擦材料的摩擦系数虽然高，但是在超声微振动条件下磨损严重导致电机寿命短。因此，现有超声电机摩擦材料的摩擦学性能仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超声电机用织物复合材料及其制备方法和应用，所述方法制备的超声电机用织物复合材料具有优异的耐磨性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种超声电机用织物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物。优选的，所述酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉的质量比为(20～30):(30～60):(1～3)。优选的，所述分散在超声条件下进行，所述超声的功率为500W，所述分散的时间为25～35min。优选的，所述织物为纤维织物，所述织物的厚度为0.2～0.3mm，规格为40s/5×800D。优选的，将所述涂覆液涂覆于织物表面的方式为多次重复涂覆，直至所述织物增重40～60％。优选的，所述干燥的温度为室温，时间为10～12h。优选的，所述固化成型的压力为0.1～0.3MPa，温度为110～120℃，时间为8～10h。优选的，升温至所述固化成型的温度的升温速率为5～10℃/min。本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超声电机用织物复合材料。本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超声电机用织物复合材料或上述技术方案所述超声电机用织物复合材料在作为超声电机摩擦材料中的应用。本专利技术提供了一种超声电机用织物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物。铜粉具有良好的导热性，能够快速传递摩擦界面产生的热量，改善织物复合材料的导热性，提高织物复合材料摩擦学性能，同时保障材料结构的稳定性，增强复合材料的强度，还有利于提高载荷承载力、摩擦系数稳定性和耐磨性；聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物，在结构上具有高度有序性和紧密性，比单独的纤维具有更高的承载能力、耐磨性以及优异的比强度。本专利技术将铜粉引入织物复合材料中，利用二者各自的优势，制备的织物复合材料的摩擦系数高、耐磨性好，并将其成功应用于超声电机摩擦材料，取得了极佳的效果，在超声电机摩擦材料领域具有极大的应用价值。本专利技术的制备方法简单、快速，材料加工方便，无需进行车床加工。附图说明图1为本专利技术所用聚四氟乙烯-芳纶纤维混编织物的表面形貌图。具体实施方式本专利技术提供了一种超声电机用织物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物。在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液。在本专利技术中，所述铜粉的粒径优选为1～3μm；本专利技术所述铜粉优选来源于北京德科岛金科技有限公司；所述乙酸乙酯优选来源于上海晖创化学仪器有限公司提供。在本专利技术中，所述酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉的质量比优选为(20～30):(30～60):(1～3)，更优选为(22～26):(40～50):(1.5～2.5)。本专利技术对所述混合的过程没有特殊的限定，选用本领域熟知的过程能够将原料混合均匀即可。本专利技术利用酚醛树脂作为粘结剂，利用乙酸乙酯作为溶剂，用于分散酚醛树脂和铜粉。在本专利技术中，铜粉能够增强织物复合材料的强度，有利于提高载荷承载力；此外，铜粉有助于对偶表面转移膜的形成，转移膜对摩擦材料的摩擦磨损性能有着非常重要的影响，其在摩擦过程中作为主要接触区域，起着承载和传递应力的作用，避免了摩擦副的直接接触；当第三体层的生成和破坏达到平衡时，摩擦过程进入到平稳阶段，摩擦系数变得平稳，材料的磨损也降低。在本专利技术中，所述分散优选在超声条件下进行，所述超声的功率优选为500W，所述分散的时间优选为25～35min，更优选为30min。本专利技术通过超声条件下的分散得到混合均匀的涂覆液。得到涂覆液后，本专利技术将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料。在本专利技术中，所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物；所述织物的厚度优选为0.2～0.3mm，更优选为0.23～0.25mm，规格优选为40s/5×800D。本专利技术对所述织物的来源没有特殊的限定，选用本领域熟知的满足上述规格的市售商品即可。本专利技术所用聚四氟乙烯-芳纶纤维混编织物的表面形貌图如图1所示，由图可知，所述织物在结构上具有高度有序性和紧密性，比单独的纤维具有更高的承载能力、耐磨性以及优异的比强度。在本专利技术中，将所述涂覆液涂覆于织物表面的方式优选为多次重复涂覆，直至所述织物增重40～60％，更优选增重至45～55％，进一步优选增重至50％。在所述多次重复涂覆过程中，每完成一次涂覆，本专利技术优选将所涂覆的织物进行干燥20～30s，再进行下一次涂覆，直至达到目标增重；本专利技术对所述干燥的方式没有特殊的限定，具体可以为吹风机吹干。本专利技术对所述涂覆的方式没有特殊的限定，选用本领域熟知的方式即可，具体可以为刷涂。完成所述涂覆后，本专利技术优选将所涂覆的织物进行干燥，所述干燥的温度优选为室温，时间优选为10～12h。在本专利技术中，所述固化成型的压力优选为0.1～0.3MPa，更优选为0.15～0.25MPa，温度优选为110～120℃，更优选为115℃，时间优选为8～10h，更优选为8.5～9.5h；自室温升温至所述固化成型的温度的升温速率优选为5～10℃/min，更优选为6～8℃/min。本专利技术对所述固化成型的设备没有特殊的限定，选用本领域熟知的设备即可。为了便于测试所述超声电机用织物复合材料的性能，在本专利技术的实施例中，进行固化成型之前，本专利技术优选先使用环氧树脂将干燥后的织物贴于超声电机的转子表面，施加压力，自升温升温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声电机用织物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；/n将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；/n所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声电机用织物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉混合，进行分散，得到涂覆液；
将所述涂覆液涂覆于织物表面，干燥后进行固化成型，得到超声电机用织物复合材料；
所述织物为聚四氟乙烯-芳纶纤维混编的织物。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂、乙酸乙酯和铜粉的质量比为(20～30):(30～60):(1～3)。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散在超声条件下进行，所述超声的功率为500W，所述分散的时间为25～35min。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述织物的厚度为0.2～0.3mm，规格为40s/5×800D。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王齐华，李宋，张新瑞，王廷梅，
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：甘肃;62