一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦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类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料及其制备方法和应用，属于摩擦材料技术领域。本发明专利技术采用类花状二元氢氧化物，在摩擦过程中该结构能够增大摩擦系数并且提高摩擦系数稳定性。此外，二元氢氧化物层间含有大量阴离子与摩擦界面的正电荷发生静电吸附作用，有利于形成高承载能力的转移膜，降低复合材料的磨损率，提高超声电机的能量转换效率。的能量转换效率。的能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及摩擦材料
，尤其涉及一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]超声电机作为一种高性能精密驱动部件，其在航空航天、武器装备、智能机器人等领域具有举足轻重的作用，利用摩擦驱动输出力矩，改变了传统电磁电机的驱动方式，具有短、小、轻、薄的特点。利用摩擦驱动必然会造成材料的磨损，因此，深度理解摩擦机理以制备高性能摩擦材料是当前工作的重中之重。超声电机发展面临的科学问题是材料耐磨性差，能量转效率低。
[0003]类水滑石化合物作为一种阴离子型层状硅酸盐材料，由于其层板上的二价和三价金属阳离子及层间阴离子种类和数量的可调变性，可以制备许多功能材料，其在催化、吸附和离子交换、医药、复合材料等领域的研究和应用相对较多。摩擦磨损中使用的都是二维片层状水滑石，主要原因是其独特的层状结构能够降低摩擦系数，例如白志民等利用含有Mg
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Al
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NO3和Mg
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Al
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SDSO类水滑石粉体的润滑油与基础油相比，摩擦因数分别降低了24.2％和28.3％(硅酸盐学报，第41卷第5期，Mg
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Al类水滑石的制备及摩擦性能)。然而不同于润滑材料，超声电机摩擦材料需要高的摩擦系数。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的聚四氟乙烯及摩擦材料具有较高的摩擦系数，应用于超声电机具有良好的耐磨性能和较高的能量转换效率。
[0005]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：
[0006]本专利技术提供了一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将类花状二元氢氧化物和聚四氟乙烯混合，得到混合料；以质量份数计，所述混合料包括聚四氟乙烯70～80份、类花状二元氢氧化物15～30份；
[0008]将所述混合料进行压制，得到坯料；
[0009]将所述坯料进行烧结，得到类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料。
[0010]优选的，所述类花状二元氢氧化物包括MgAl
‑
LDH。
[0011]优选的，所述类花状二元氢氧化物的粒径为4～8μm。
[0012]优选的，所述聚四氟乙烯的粒径为100～200nm。
[0013]优选的，所述混合在乙醇中进行。
[0014]优选的，所述混合后，还包括在80～100℃将乙醇蒸干，得到混合料。
[0015]优选的，所述压制的压力为30～50MPa，保压时间为20～30min。
[0016]优选的，所述烧结的温度为365～375℃，保温时间为90～150min。
[0017]本专利技术提供了上述方案所述制备方法制备得到的类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料，包括聚四氟乙烯和类花状二元氢氧化物。
[0018]本专利技术提供了上述方案所述类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料在超声电机中的应用。
[0019]本专利技术提供了一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：将类花状二元氢氧化物和聚四氟乙烯混合，得到混合料；以质量份数计，所述混合料包括聚四氟乙烯70～80份、类花状二元氢氧化物15～30份；将所述混合料进行压制，得到坯料；将所述坯料进行烧结，得到类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料。
[0020]本专利技术采用的二元氢氧化物为类花状结构，在摩擦过程中该结构能够增大摩擦系数并且提高摩擦系数稳定性。此外，二元氢氧化物层间含有的大量阴离子与摩擦界面的正电荷发生静电吸附作用，有利于形成高承载能力的转移膜，降低复合材料的磨损率，提高超声电机的能量转换效率。
附图说明
[0021]图1为实施例所用MgAl
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LDH的形貌图。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将类花状二元氢氧化物和聚四氟乙烯混合，得到混合料；以质量份数计，所述混合料包括聚四氟乙烯70～80份、类花状二元氢氧化物15～30份；
[0024]将所述混合料进行压制，得到坯料；
[0025]将所述坯料进行烧结，得到类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料。
[0026]在本专利技术中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
[0027]本专利技术将类花状二元氢氧化物和聚四氟乙烯混合，得到混合料。
[0028]在本专利技术中，所述类花状二元氢氧化物优选包括MgAl
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LDH。在本专利技术中，所述类花状二元氢氧化物的粒径优选为4～8μm。
[0029]在本专利技术中，所述聚四氟乙烯的粒径优选为100～200nm。
[0030]以质量份数计，本专利技术所述混合料包括聚四氟乙烯70～80份、类花状二元氢氧化物15～30份，更优选包括聚四氟乙烯75～77份和类花状二元氢氧化物23～25份，最优选包括聚四氟乙烯75份和类花状二元氢氧化物25份。
[0031]在本专利技术中，所述混合优选在乙醇中进行。本专利技术对所述乙醇的用量没有特殊要求，能够将聚四氟乙烯和类花状二元氢氧化物混合均匀即可。
[0032]在本专利技术中，当所述混合在乙醇中进行时，所述混合后，本专利技术优选还包括在80～100℃将乙醇蒸干，得到混合料。
[0033]得到混合料后，本专利技术将所述混合料进行压制，得到坯料。
[0034]在本专利技术中，所述压制的压力优选为30～50MPa，更优选为35～45MPa；保压时间优
选为20～30min，更优选为25min。本专利技术优选将混合料置于模具中进行压制；完成压制后，本专利技术优选脱模，得到坯料。
[0035]得到坯料后，本专利技术将所述坯料进行烧结，得到类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料。
[0036]在本专利技术中，所述烧结的温度优选为365～375℃，更优选为370℃；保温时间优选为90～150min，更优选为100～120min。本专利技术优选自室温升温至所述烧结的温度，本专利技术对所述升温的速率没有特殊要求，采用本领域熟知的升温速率即可。
[0037]本专利技术提供了上述方案所述制备方法制备得到的类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料，包括聚四氟乙烯和类花状二元氢氧化物。本专利技术的二元氢氧化物为类花状结构，在摩擦过程中该结构能够增大摩擦系数并且提高摩擦系数稳定性。此外，二元氢氧化物层间含有的大量阴离子与摩擦界面的正电荷发生静电吸附作用，有利于形成高承载能力的转移膜，降低复合材料的磨损率，提高超声电机的能量转换效率。
[0038]本专利技术提供了上述方案所述类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料在超声电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：将类花状二元氢氧化物和聚四氟乙烯混合，得到混合料；以质量份数计，所述混合料包括聚四氟乙烯70～80份、类花状二元氢氧化物15～30份；将所述混合料进行压制，得到坯料；将所述坯料进行烧结，得到类花状二元氢氧化物改性的聚四氟乙烯基摩擦材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述类花状二元氢氧化物包括MgAl
‑
LDH。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述类花状二元氢氧化物的粒径为4～8μm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯的粒径为100～200nm。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宋，王齐华，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：