[发明专利]一种高分子固体复合自润滑材料及其加工工艺

权利要求书

1.一种高分子固体复合自润滑材料，包括金属基体层、PES中间层和塑料工作层，其特征在于，金属基体(3)的材料为45#钢、铝合金、铜合金中的其中一种；PES中间层为采用静电喷涂的聚醚砜PES粉末；塑料工作层为聚醚醚酮粉末、聚酰亚胺粉末和聚四氟乙稀的混合物，

其中，塑料工作层各材料的质量百分比为：

聚醚醚酮粉末 5-25％、

聚酰亚胺粉末 2-17％、

聚四氟乙稀 余量。

2.一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、金属处理：对金属基体表面进行清洁和粗糙处理，使得PES中间层与金属基体层结合更加牢固；

S1.1、清洁处理；

S1.2、粗化处理；

S2、金属基体预热；

S3、聚醚砜PES粉末静电喷涂；

S4、塑料工作层材料的混合；

S5、热压成型。

3.根据权利要求2所述的一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，所述步骤S1.1、清洁处理：先对金属基体表面进行机械磨平，再采用除油-水洗-中和-水洗-表调-磷化-水洗-烘千，工艺过程去除表面氧化物、油污、灰尘，经过磷化处理后的钢板能在其表面形成不溶性的一层磷酸盐保护胰，具有很好的防锈能力和附着力；

清洁处理目的是去除金属基体表面的污垢，如油渍、氧化皮、油漆以及其它污染物，清洁处理的关键是去除渗入基体之中的油脂。

4.根据权利要求2所述的一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，所述步骤S1.2、粗化处理：

喷丸处理金属基体表面处理，喷丸处理选用铸钢丸；其硬度一般为40-50HRC，喷丸速度为60m/s，喷丸距离在200-400mm的范围之间，喷丸角度在60°-80°之间。

5.根据权利要求2所述的一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，所述步骤S2、金属基体预热：采用高频炉对金属基体进行均匀加热，加热温度在80-120℃之间，避免局部温度过高使表面产生黄色和蓝色薄膜，而影响PES中间层的结合强度；金属基体预热可以有效去除金属基体的表面水分和湿气，同时使得金属基体表面接触聚醚砜PES粉末界面的温度提高，基体的热膨胀会使PES中间层应力减少、有效避免PES中间层开裂，从而使基体和涂层的结合强度提高。

6.根据权利要求2所述的一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，所述步骤S3、聚醚砜PES粉末静电喷涂：采用静电喷涂设备对金属基体表面喷涂一层厚度为10um的PES中间层，静电喷涂参数：静电高压50-80kw、静电电流10-18μA、流速压力0.40-0.55MPa、雾化压力0.20-0.40MPa、清枪压力0.6MPa、供粉桶流化压力0.10-0.20MPa、供粉量200g/min、喷枪口至工件的距离150-180mm。

7.根据权利要求2所述的一种高分子固体复合自润滑材料加工工艺，其特征在于，所述步骤S4、塑料工作层材料的混合：将聚醚醚酮粉末、聚酰亚胺粉末和聚四氟乙稀按照配比统一加入混合机内混合约10-60分钟，再将混合均匀的粉料加入粉末挤出机内加热熔融挤出，加热段温度为70-90℃，挤出段温度为110-130℃，将挤出物料滚压成0.5-1.5mm薄片，冷却后将片材粉碎、分级筛选，收集符合粒度要求的粉料，较粗预聚物粒子再重复进行粉碎，如此反复制得待用的固体粉末涂料，其粒径在10-80目之间。