[发明专利]一种缸套用碳纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种缸套用碳纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

碳纤维是由碳元素制成的一种特种纤维，其含碳量一般在90%以上、碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其具有柔性，可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度，具有很高的比强度。目前，缸套所用的材料大多为金属，虽然硬度大，耐磨损，但是成品太重，不宜携带，不便于安装，且损坏后再铸造成新产品，所需的成本高，因此，随着科技的发展，对碳纤维复合材料在缸套上的应用急需要拓展，以便满足人们的生活需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种缸套用碳纤维复合材料及其制备方法，此材料所得缸套润滑性好，质地轻，易制备。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种缸套用碳纤维复合材料，由以下按重量份数计的原料制成：纳米碳纤维12-20份，石蜡3-8份，二氧化硅1-3份，氮化硅6-10份，纳米竹纤维3-7份，环氧树脂2-6份，乙二胺四乙酸二钠2-5份，甘油12-18份，胶粘剂0.1-0.6份，乙酸乙酯3-8份，水20-30份。

作为优选的是，上述缸套用碳纤维复合材料，由以下按重量份数计的原料制成：纳米碳纤维20份，石蜡4份，二氧化硅2份，氮化硅6份，纳米竹纤维6份，环氧树脂4份，乙二胺四乙酸二钠3份，甘油18份，胶粘剂0.3份，乙酸乙酯5份，水25份。

作为优选的是，上述缸套用碳纤维复合材料，还包括植物油3-8份。

上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将二氧化硅、氮化硅和环氧树脂混合后置于球磨机中研磨，过筛得第一混合物；

步骤2，将纳米碳纤维和纳米竹纤维混合后，加入其重量的0.5-1.0倍的水，搅拌得第二混合物；

步骤3，将第一混合物和第二混合物混合搅拌均匀，并加热至35-40℃，再加入石蜡、甘油、乙二胺四乙酸二钠和乙酸乙酯搅拌，干燥粉碎得半成品；

步骤4，将半成品和胶粘剂混合后投入熔炼炉中，高温融化后搅拌10-15min，再自然冷却后得缸套用碳纤维复合材料。

作为上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法改进的是，步骤1中第一混合物的目数为200-400目。

作为上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法改进的是，步骤3中干燥温度为100-140℃。

作为上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法改进的是，步骤4中高温融化温度为1800-2000℃。

有益效果

与现有技术相比，本发明的优点有：

（1）本发明复合材料耐磨损，导热性强，成本低廉。

（2）用本发明复合材料之制备缸套质地轻，光滑，经久耐用，具有良好的市场前景。

具体实施方式

实施例1

一种缸套用碳纤维复合材料，由以下按重量份数计的原料制成：纳米碳纤维12份，石蜡3份，二氧化硅1份，氮化硅6份，纳米竹纤维3份，环氧树脂2份，乙二胺四乙酸二钠2份，甘油12份，胶粘剂0.1份，乙酸乙酯3份，水20份。

上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将二氧化硅、氮化硅和环氧树脂混合后置于球磨机中研磨，过200目筛得第一混合物；

步骤2，将纳米碳纤维和纳米竹纤维混合后，加入其重量的0.5倍的水，搅拌得第二混合物；

步骤3，将第一混合物和第二混合物混合搅拌均匀，并加热至35℃，再加入石蜡、甘油、乙二胺四乙酸二钠和乙酸乙酯搅拌，100℃干燥粉碎得半成品；

步骤4，将半成品和胶粘剂混合后投入熔炼炉中，1800℃高温融化后搅拌10-15min，再自然冷却后得缸套用碳纤维复合材料。

实施例2

一种缸套用碳纤维复合材料，由以下按重量份数计的原料制成：纳米碳纤维20份，石蜡4份，二氧化硅2份，氮化硅6份，纳米竹纤维6份，环氧树脂4份，乙二胺四乙酸二钠3份，甘油18份，胶粘剂0.3份，乙酸乙酯5份，水25份。

上述缸套用碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将二氧化硅、氮化硅和环氧树脂混合后置于球磨机中研磨，过300目筛得第一混合物；