CN102022544A - 一种机械密封摩擦副材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种机械密封摩擦副材料及其制备方法。其特点在于，该密封摩擦副材料是以泡沫金属茏状筛网为主结构、以硬质耐磨导热的微米尺寸以下的粉未状或纤维状的金属材料或/和非金属材料为填充物，以高聚物为粘结剂而合成的复合材料。可作为结构材料使用或机械密封摩擦副材料使用。

Description

一种机械密封摩擦副材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种机械密封摩擦副材料及其制备方法，该密封摩擦副材料是一种具备金属-非金属-高聚物粘结剂综合性能的复合材料。本发明还涉及一种用于该密封摩擦副材料的填充物碳纳米管在泡沫金属茏状筛网内生长的方法。

背景技术

机械密封起源较早，但大量实际应用却始于20世纪20年代后期。作为代替软填料环形式的转轴密封的一种。早期的工程师尝试将机械密封用于船舶推进器轴系，但由于没有合适的密封材料，密封不能达到令人满意的效果。随着科技的发展，机械密封装置越来越多地被应用于船舶轴系中。机械密封是通过外部的压力作用使动静密封环的密封面结合在一起而起到密封作用的，而作用在密封面上的接触力和摩擦热会引起密封面的变形和接触状况的改变，导致泄漏，所以对机械力和摩擦热耦合变形一直是密封研究的重点。

根据统计，机械密封的泄漏大约有80％～95％是由于密封端面摩擦副造成的。作为旋转设备中不可缺少的密封装置，机械密封因其工作可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率消耗少等特点，在泵、压缩机、反应釜、搅拌器、转盘塔、离心机和过滤机等工艺设备上得到了广泛应用。据统计，为阻止动力输入轴与壳体间介质的泄漏，国外化工流程中95％左右的旋转设备采用了机械密封。机械密封摩擦副材料应具备下列条件：1)机械强度高，能耐压和耐压力变形；2)具有耐干磨性，耐高载荷性，自润滑性好；3)配对材料的磨合性好，无过大的磨损和对偶腐蚀；4)耐磨性好，寿命长；5)导热性和散热性好；6)耐高温性能好；7)抗热裂性能好；8)耐腐蚀性强；9)线膨胀系数小，能耐热变形和尺寸稳定性好；10)切削加工性好，成型性能好；11)气密性好；12)密度小。一般认为：浸渍树脂或金属的石墨材料，其导热性和自润滑性都很好，应优先考虑选用；强氧化性介质，应选用陶瓷材料；介质含颗粒，应选用硬对硬摩擦副材料，如碳化钨、碳化钛；强腐蚀介质，应选用填充聚四氟乙烯-陶瓷等。

1992年A.Blomberg为了提高密封面耐磨性研制出了碳化钨-石墨-氧化铝涂层。并为了评价这些硬薄涂层性能，提出摩擦性试验中应该主要从以下几个方面着手，一是涂层的耐磨性，二是颗粒磨损和滑动摩擦。对于常规的无机密封面材料，成本更为低廉的聚四氟乙烯和尼龙纤维被应用到制做静环的密封面，而且机械性能与摩擦性能也较为理想。此举为后来的静环密封面设计与制造拓宽了思路。2004年，G.A.Jones横向对比了机械用石墨、陶瓷块、金刚石微粉和金刚砂-石墨在无润化状态下的干摩擦性能，并建立优选模型以供机械密封设计者使用。从2000年到现在，另一个被广泛研究的机械密封摩擦材料是以氮化硅作为基体，金刚砂-石墨材料作为涂层的复合材料。F.Mubarok在文章中指出金刚砂-石墨可在提高基体硬度的同时，增加自润滑性和密封效果。为了得到更为优越的性能材料，从静环原料的选择配比上转化到制备工艺上。最早出现的有通过化学气相沉积法(CVD)在密封面上制备金刚石微粉涂层，到温度更高效率更快的等离子增强化学气相沉积法(PECVD)，这些工艺都以提高表面硬度从而达到耐磨损的目的。高聚物粘结剂因具有优异的物理机械性能和独特的不粘性、低摩擦因数等特性，在各工程领域得到了广泛的应用，但是用在泵、轴承、活塞环等机械领域时却出现耐磨性差、压缩蠕变大、尺寸稳定性和导热性差等缺点。聚醚醚酮(PEEK)，聚酰亚胺(PI)与聚四氟乙烯(PTFE)共混，能够改善PTFE的耐磨性能和耐蠕变性能，拓宽共使用范围。但是由于其结构的差异，使得聚合物与PTFE的相容性较差，填充后的复合材料比纯PTFE的物理机械性能有所下降，国内外对于密封面的研究主要集中在静环密封面的失效分析、静动环端之0间的热效应、摩擦磨损形貌和改进静环材料与制备工艺上。而材料的制备主要向着三个方向发展。一是利用超硬材料如金刚石微粉、碳化钨等作涂层强化基体表面；二是注重自润滑性，如一些以碳-石墨为材料的静环密封面；三是在超硬材料内加入石墨以达到保证硬度的同时又能起到自润滑的效果。

为此，针对前述罗列的机械密封材料应用条件：本发明研制出一种机械密封摩擦副材料，该密封摩擦材料为一种金属-非金属-高聚物粘结剂的复合材料。特点是以金属茏状筛网为主结构、以硬质、耐磨、导热性好的微米尺寸以下的金属或/和非金属材料为填充物填充金属茏状筛网主结构，以高聚物粘结剂粘结金属茏状筛网主结构及所述的填充物而制成的一类机械密封摩擦副材料。

截止目前资料显示，尚未有本发明研制出的类似机械密封摩擦副材料资料的相关报道。

发明内容

本发明目的是提供一种应用于机械密封的机械密封摩擦副材料及其制备方法；同时提供一种在泡沫金属茏状筛网内生长填充物-碳纳米管的方法。

本发明的机械密封摩擦副材料，是以导热性好、延展性好的泡沫金属茏状筛网为主结构、以硬质耐磨性好的微米尺寸以下的粉未状或纤维状的金属材料或/和非金属材料为填充物，以高聚物为粘结剂而合成的复合材料。具备金属-非金属-高聚物粘结剂综合性能。

本发明所述的为主结构的泡沫金属茏状筛网是市售泡沫金属板材料，或自制泡沫金属板材料，所述的泡沫金属板材料具备导热性和延展性综合性能，包括铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛金属的泡沫金属板材料，或铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛的复合金属泡沫金属材料，铁钴镍可伐合金泡沫金属材料。

本发明所述的市售泡沫金属材料茏状筛网，国内外巳大量生产，国内厂家，如长沙力元新材料有限责任公司，北京金艾伯特泡沫金属有限公司。

本发明所述的硬质耐磨导热金属或/和非金属材料填充物，包括微米尺寸以下的粉未状或纤维状的铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛金属材料，或氧化铝、氧化硅、氧化锆、氮化铝或氮化硅陶瓷材料，或氧化锌纳米管材料，或玻璃纤维材料，或碳纤维材料，或金刚石颗粒，或碳颗粒、碳化硅或碳化钛材料，或碳纳米管材料，或直接在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料。

本发明所述的直接在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料填充物，按下述方法制备；以市售碳纳米管为载体，以硝酸钴或硝酸铁浸润碳纳米管载体，载体与硝酸钴或硝酸铁重量比为100∶1～20；以氨水中和至PH为8～10，过滤，水洗至中性干燥后，经氩气或氮气保护，400℃条件下保温30～90分钟烧结而制得碳纳米管生长的催化剂，将催化剂均匀填于泡沫金属板材料茏状筛网一端面内，经氩气或氮气及氢气及甲烷气体综合保护，于500～900℃条件下保温30～90分钟，即得到在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料填充物。

本发明所述的高聚物粘结剂，为液体状的聚四氟乙烯、液体状的橡胶、液体状的环氧类树脂、液体状的聚酯类树脂、尼龙类塑料、或者固体状的聚酰亚胺(PI)、固体状的酚醛类树脂高聚物粘结剂。

本发明所述的机械密封摩擦副材料的制备方法，只需将本发明所述的泡沫金属茏状筛网和微米尺寸以下的粉未状或纤维状的硬质耐磨导热填充物材料，以及高聚物粘结剂，以常规合成方式或常规物理热压方式以常规工艺组合、共固化，即可制得适用的机械密封摩擦副材料。其制备步骤包括：

1)、取权利要求2所述的任一种泡沫金属茏状筛网为主结构；

2)、将权利要求3所述的硬质耐磨导热性材料中的任一种或多种填充物与权利要求4所述的任一液体高聚物粘结剂，或固体粉末状高聚物粘结剂共混匀，所述的填充物与所述的粘结剂重量比为10～100∶1～90；

3)、以真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式将步骤2)所得共混物加入到步骤1)中的泡沫金属茏状筛网，得半成品；

4)、在30～350℃条件下模具内，加压、加热步骤3)所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热20～180分钟共固化，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

具体实施方式

下面通过实施例详述本发明。

实施例1

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫镍金属茏状筛网250MMX250MM X 018MM或备妥自制泡沫镍金属金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；取液体状的聚四氟乙烯高聚物粘结剂60毫升；

取微米尺寸以下的纤维状的碳纳米管材料10克和微米尺寸以下粉未状金刚石颗粒5克作填充物；

步骤2、将上述填充物与粘结剂共混匀；

步骤3、在步骤1的泡沫镍金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2所得的共混物，得半成品；

步骤4、在350℃条件下模具内，加压、加热步骤3所得半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：摩擦系数0.207，导热率大于/W·5.4(m·K)^-1，膨胀系数小于10×10^-5/℃，抗弯强度大于38.5/MPa，抗拉强度大于50～65/MPa，工作温度-20～300℃，耐静压大于20Mpa。

实施例2

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫铁金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫铁金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的金属铜粉颗粒10克；取液体状的橡胶高聚物粘结剂60毫升；

步骤2、以碳纳米管1克为载体，以硝酸钴或硝酸铁浸润附在碳纳米管表面，载体与硝酸钴或硝酸铁重量比为100～∶1～20；以氨水中和至PH为10，过滤，水洗至中性干燥后，经氩气保护或氮气体保护，400℃条件下保温烧结30分钟而制得的碳纳米管生长的催化剂，将催化剂均匀填于泡沫铁金属板材料茏状筛网一端内，经氩气或氮气及氢气及甲烷气体保护，于700℃条件下保温30分钟，即在泡沫铁金属茏状筛网内生长出一种填充物-碳纳米管；

步骤3、将步骤1中的微米尺寸以下的金属铜粉颗粒，和步骤2在泡沫铁金属茏状筛网内生长出的一种填充物-碳纳米管共混匀，该共混物作填充物，在步骤1的泡沫铁金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入共混填充物；再加入液体橡胶高聚物粘结剂，即成半成品；

步骤4、在200℃条件下模具内，加压、加热步骤3所得半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度大于0-95℃，抗拉强度大于95/MPa，弹性模量：大于1.95MPa，膨胀系数小于2.7X100.5K-1，导热率W/(M.K)：大于4。

实施例3

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫铜金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM，或备妥自制泡沫铜金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下粉未状金刚石颗粒5克和微米尺寸以下的纤维状的碳纳米管材料10克，作为填充物；

取液体的聚四氟乙烯高聚物粘结剂60毫升；

步骤2、将步骤1中的填充物与粘结剂共混匀；

步骤3、在步骤1的泡沫铜金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入共混填充物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在350℃条件下模具内，加压、加热步骤3所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：导热率大于/W·5(m·K)^-1，膨胀系数小于10×10^-5/℃，抗弯强度大于96MPa，抗拉强度大于96/MPa，工作温度：-20～260℃，耐静压大于20Mpa。

实施例4

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫镍铁金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM，或备妥自制泡沫镍铁金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下粉未状氧化铝陶瓷材料10克和微米尺寸以下的纤维状的玻璃纤维材料10克，作为填充物；

取液体状的环氧类树脂高聚物粘结剂和相应的粘结固化剂共60毫升；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂及粘结固化剂共混匀；

步骤3、在步骤1的泡沫镍铁金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在60℃条件下模具内，加压、加热步骤3所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度0-180℃，抗弯强度大于96MPa，抗拉强度大于96/MPa，弹性模量大于6GPa，导热率W/(M.K)1.8。

实施例5

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫钴金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM，或备妥自制泡沫钴金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的碳纤维材料5克和微米尺寸以下粉未状的碳化硅10克作为填充物；

取固体的聚苯乙烯类树脂高聚物粘结剂60克；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂共混匀；

步骤3、在步骤1的泡沫钴金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在180℃条件下模具内，加压、加热步骤2所述半成品至要求尺寸后，保持其加压加热条件，保持20分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度0-100℃，抗张强度大于82MPa，弹性模量大于6GPa导热率W/(M.K)大于4.8。

实施例6

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫锌金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM，或备妥自制泡沫钴金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的纤维状的玻璃纤维材料5克和微米尺寸以下粉未状的氧化硅10克作为填充物；取尼龙类塑料高聚物粘结剂和相应的粘结固化剂60克；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂和粘结固化剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫锌金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在60℃条件下模具内，加压、加热步骤2所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度大于0-195℃，抗张强度大于90MPa，弹性模量大于6GPa，导热率W/(M·K)大于4。

实施例7

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫钛金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫钛金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下粉未状的氧化锆材料10克和微米尺寸以下氧化锌纳米管材料5克，作为填充物；

取液体的聚酯类树脂高聚物粘结剂60毫升；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫钛金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在80℃条件下模具内，加压、加热步骤2所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：环氧树脂(3％碳纳米管强化)，工作温度大于0-130℃，拉伸强度大于100MPa，弹性模量大于7.1GPa，导热率W/(M.K)大于：5。

实施例8

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫铝金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫铝金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下粉未状的氮化铝10克和微米尺寸以下氧化锌纳米管材料5克，作为填充物；

取为固体的酚醛类树脂高聚物粘结剂共30毫升；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫铝金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在150℃条件下模具内，加压、加热步骤2所述半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度大于0-250℃，压缩强度70MPa，导热率W/(M.K)7。

实施例9

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫镍钛金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫镍钛金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的碳纤维材料5克和微米尺寸以下粉未状的氮化硅10克，作为填充物

取液体的聚酯类树脂高聚物粘结剂和粘结固化剂共60毫升；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂和粘结固化剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫镍钛金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在60℃条件下模具内，加压、加热步骤2所述半成品至要求尺寸后，保持其加压加热条件，保持60分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度大于0-130℃，拉伸强度大于100MPa，弹性模量大于8GPa，导热率W/(M.K)大于5。

实施例10

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫铁钴镍可伐合金金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫铁钴镍可伐合金金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的碳纤维材料5克和微米尺寸以下粉未状的碳化钛10克，作为填充物

取为液体状的聚四氟乙烯类树脂高聚物粘结剂共60毫升；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与高聚物粘结剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫铁钴镍可伐合金金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在350℃条件下模具内，加压、加热步骤2所述半成品至要求尺寸后，保持其加压加热条件，保持50分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：导热率大于/W·6(m·K)^-1，膨胀系数小于10×10^-5/℃，抗弯强度大于100MPa，抗拉强度大于96/MPa，工作温度-20～260℃，耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和有机溶剂。抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。

实施例11

1、机械辅助密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫镍金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；或备妥自制泡沫镍金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下的碳纤维材料5克和微米尺寸以下粉未状的铝10克，作为填充物；

取为固体的聚酰亚胺(PI)高聚物粘结剂60克；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与高聚物粘结剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫镍金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物，排气混浸，制得半成品；

步骤4、在350℃条件下模具内，加压、加热步骤2所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持80分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度-200-300℃，抗压强度大于200MPa，冲击强度大于60-MPa，膨胀系数小于2.5×10^-5℃，热变形温度350℃(3MPa载荷下)。

实施例12

1、机械密封摩擦副材料的制备

步骤1、备妥市售泡沫镍金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM或备妥自制泡沫镍金属茏状筛网250MMX250M M X 018MM；

取微米尺寸以下氧化锌纳米管材料5克和微米尺寸以下粉未状的铁10克或碳颗粒10克，作为填充物；

取固体粉未状的聚酰亚胺(PI)高聚物粘结剂50克；

步骤2、将步骤1中所述的填充物与粘结剂共混匀；

步骤3：在步骤1的泡沫镍金属茏状筛网中，真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式加入步骤2的共混物排气，制得半成品；

步骤4、在350℃条件下模具内，加压、加热步骤2所得的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热条件，保持80分钟，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。

所得材料性能：工作温度-200-300℃，抗压强度大于200MPa，冲击强度大于60-MPa，膨胀系数小于2.5×10^-5℃，热变形温度350℃(3MPa载荷下)。

Claims (6)

1.一种机械密封摩擦副材料，其特征在于，该密封摩擦副材料是以泡沫金属茏状筛网为主结构、以硬质耐磨导热的微米尺寸以下的粉未状或纤维状的金属材料或/和非金属材料为填充物，以高聚物为粘结剂而合成的复合材料。

2.根据权利要求1所述的机械密封摩擦副材料，其特征在于，所述的为主结构的泡沫金属茏状筛网是市售泡沫金属板材料，或自制泡沫金属板材料，所述的泡沫金属板材料具备导热性和延展性综合性能，包括铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛金属泡沫金属板材料，或铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛的复合金属泡沫金属材料，铁钴镍有伐合金泡沫板材料。

3.根据权利要求1所述的机械密封摩擦副材料，其特征在于，所述的硬质耐磨导热金属或/和非金属材料填充物，包括纳米或微米尺度的粉未状或纤维状的铝、铁、铜、钴、锌、镍或钛金属材料，或氧化铝、氧化硅、氧化锆、氮化铝或氮化硅陶瓷材料，或氧化锌纳米管材料，或玻璃纤维材料，或碳纤维材料，或金刚石颗粒，或碳颗粒、碳化硅或碳化钛材料，或碳纳米管材料，或直接在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料。

4.根据权利要求3所述的机械密封摩擦副材料，其特征在于，所述的直接在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料填充物，按下述方法制备；以市售碳纳米管为载体，以硝酸钴或硝酸铁浸润碳纳米管载体，载体与硝酸钴或硝酸铁质量比为100∶1～20；以氨水中和至PH为8～10，过滤，水洗至中性干燥后，经氩气或氮气保护，400℃条件下保温30～90分钟烧结而制得碳纳米管生长的催化剂，将催化剂均匀填于泡沫金属板材料茏状筛网一端面内，经氩气或氮气及氢气及甲烷气体综合保护，于500～900℃条件下保温30～90分钟，即得到在泡沫金属茏状筛网内生长出的碳纳米管材料填充物。

5.根据权利要求1所述的机械密封摩擦副材料，其特征在于，所述的高聚物粘结剂，为液体状的聚四氟乙烯、液体状的环氧类树脂、液体状的橡胶、尼龙类塑料、固体粉末状的聚酰亚胺、液体状的聚酯类树脂、或者固体粉末状的酚醛类树脂，固体的聚苯乙烯类树脂。

6.一种机械密封摩擦副材料的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：

1)、取权利要求2所述的任一种泡沫金属茏状筛网为主结构；

2)、将权利要求3所述的硬质耐磨导热性材料中的任一种或多种填充物与权利要求4所述的任一液体高聚物粘结剂，或固体粉末状高聚物粘结剂共混匀，所述的填充物与所述的粘结剂质量比为10～100∶1～90；

3)、以真空注入或压力刷括或其它手工或机械方式将步骤2)所得共混物加入到步骤1)中的泡沫金属茏状筛网，得半成品；

4)、在30～350℃条件下模具内，加压、加热步骤3)所述的半成品至要求尺寸后、保持其加压加热20～180分钟共固化，冷却后即制得机械密封摩擦副材料。