[发明专利]一种高温耐磨材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高温耐磨材料及其制备方法与应用，由以下重量份的组分组成：聚酰亚胺5‑10份，碳纤维2‑5份，聚四氟乙烯粉体85‑93份。三种复合材料之间界面作用有利于在高温摩擦磨损过程中应力传递和分散，聚四氟乙烯具有适当回弹性，起到了很好密封，与金属件对磨过程中不会损伤金属表面，这些特性有助于相关部件持久有效，在高温状态下发挥优良的耐磨密封性能。

技术领域

本发明属于改性聚四氟乙烯材料制备技术领域，具体涉及一种高温耐磨材料及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

聚四氟乙烯(PTFE)具有耐热性、耐低温性、耐药品性及电气性能，并且具有优异的不黏性与自润滑性，是磨擦系数最低的树脂。但在特殊的工况下使用，尤其是在高温、高速运转的使用环境中，会导致高温耐磨性欠佳而造成磨损严重等问题。

碳纤维增强聚合物复合材料具有高比强和高比模量、良好的化学稳定性以及优异的摩擦学性能作为齿轮、轴承等摩擦部件各领域有着广泛应用。现有技术中的聚四氟乙烯的改性方法难以对其高温耐磨性进行有效改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高温耐磨材料及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种高温耐磨材料组合物，由以下重量份的组分组成：聚酰亚胺3-10份，碳纤维2-5份，聚四氟乙烯粉体85-95份。

第二方面，本发明提供一种高温耐磨材料的制备方法，包括如下步骤：

将聚酰亚胺、碳纤维和聚四氟乙烯粉体按质量比为3-7：

2-4：89-95进行预混，得预混粉料；

将预混粉料冷冻处理后高速混合，得到混合粉料；

将混合粉料装入模具，压制成毛坯；

将毛坯烧结后，制得成型制品。

第三方面，本发明提供一种高温耐磨制品，由所述制备方法制备而成。

上述本发明的一种或多种实施方式取得的有益效果如下：

改性聚四氟乙烯细粉树脂、聚酰亚胺、碳纤维按照不同的百分数组分高速混合均匀，聚四氟乙烯有利于碳纤维界面结合，降低了碳纤维粗糙度，减少磨损。聚酰亚胺有利于转移膜形成，增强对偶件强度，减少摩擦面在高温下发生蠕变。

三种复合材料之间界面作用有利于在高温摩擦磨损过程中应力传递和分散，聚四氟乙烯具有适当回弹性，起到了很好密封，与金属件对磨过程中不会损伤金属表面，这些特性有助于相关部件持久有效，在高温状态下发挥良好的耐磨密封性。

尤其适用于高温、高速运转设备上密封环、活塞环、耐高温介质的阀门等领域。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的制备工艺流程图；

图2是本发明实施例1-3和对比例1制备的复合材料的扫描电镜图，其中，(a)为实施例1制备的复合材料，(b)为实施例2制备的复合材料，(c)为实施例3制备的复合材料，(d)为对比例1制备的复合材料。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。