CN108203534B - 耐磨导电PTFE/Cu复合材料 - Google Patents

耐磨导电PTFE/Cu复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN108203534B
CN108203534B CN201810034066.0A CN201810034066A CN108203534B CN 108203534 B CN108203534 B CN 108203534B CN 201810034066 A CN201810034066 A CN 201810034066A CN 108203534 B CN108203534 B CN 108203534B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wear
ptfe
composite material
resistant conductive
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810034066.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108203534A (zh
Inventor
宋桂珍
程建明
李金羽
杨慧君
程佳卉
王大奔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201810034066.0A priority Critical patent/CN108203534B/zh
Publication of CN108203534A publication Critical patent/CN108203534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108203534B publication Critical patent/CN108203534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

一种耐磨导电PTFE/Cu复合材料，属于复合材料领域,其特征是由以下重量份原料组成：PTFE 60份；电解铜粉40份；碳化硅粉末0~8份；钛酸酯偶联剂。本发明在PTFE中添加电解铜粉、碳化硅，可以有效提高PTFE材料的耐磨性和导电性，电解铜粉塑性好，容易加工，有良好的机械性能，导热导电性好，有良好的耐蚀性，碳化硅作为陶瓷材料，具有很好的机械性能和耐磨性，铜粉、碳化硅用钛酸酯偶联剂进行表面处理，改善其表面活性，有助于铜粉、碳化硅与PTFE基体的紧密结合，提高复合材料的耐磨性。

Description

耐磨导电PTFE/Cu复合材料
技术领域
本发明涉及耐磨导电PTFE/Cu，属于复合材料领域。
背景技术
PTFE俗称“塑料王”，是一种具有超低摩擦系数的自润滑材料，它有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、高润滑不粘性，并且温度使用范围宽，制件在-200℃[s3] 260℃范围内可以长期连续使用，它可以用于航空、机械、电子等工业领域，但是它是绝缘体，并且机械性能及耐磨性差，因此将PTFE用作耐磨导电材料需进行改性。Cu是富有韧性的金属，塑性好，具有良好的延展性，容易加工，有良好的机械性能，导热导电性好，有良好的耐蚀性。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨、导电、均质PTFE/Cu复合材料，具有优秀的耐磨性和导电性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案：一种耐磨导电PTFE/Cu复合材料，由以下重量份原料组成：
PTFE 60份；电解铜粉40份；碳化硅粉末0~8份；钛酸酯偶联剂；
所述的PTFE粒度300目。
优选的，所述电解铜粉粒度300目。优选的，所述碳化硅微粉末粒度800目。
本发明还公开了上述的耐磨导电PTFE/Cu[s4] ，其步骤包括：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将处理过的PTFE、电解铜粉、碳化硅粉末按不同质量比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品。
本发明在PTFE中添加电解铜粉、碳化硅，可以有效提高PTFE材料的耐磨性和导电性，电解铜粉塑性好，容易加工，有良好的机械性能，导热导电性好，有良好的耐蚀性，碳化硅作为陶瓷材料，具有很好的机械性能和耐磨性，铜粉、碳化硅用钛酸酯偶联剂进行表面处理，可以[s5] 改善其表面活性，有助于铜粉、碳化硅与PTFE基体的紧密结合，提高复合材料的耐磨性。
具体实施方式
实施例1：本耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法，其步骤包括：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉按不同比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品耐磨导电PTFE/Cu复合材料。
耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.15；磨损体积是1.51mm3；电阻率是59μΩm。
实施例2：本耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法，其步骤包括：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉、5份碳化硅粉末按不同比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品。
耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.21；磨损体积是0.45mm3；电阻率是38μΩm。
实施例3：本耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法，其步骤包括：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉、8份碳化硅粉末按不同比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品。
对制得的耐磨导电PTFE/Cu复合材料进行性能测试，测试结果表明，该复合材料还具有优异的延展性。
耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.18；磨损体积是0.34mm3；电阻率是11.9μΩm。
用钛酸酯偶联剂对铜粉进行表面处理的方法：按重1：100的比例将钛酸酯偶联剂加入电解铜粉中，用旋涡混合器充分混合均匀，使电解铜粉表面活性增强，改善其在聚四氟乙烯中的分散性。
用钛酸酯偶联剂对碳化硅粉末进行表面处理的方法：按重1：100的比例将钛酸酯偶联剂加入碳化硅粉中，用旋涡混合器充分混合均匀，使碳化硅粉表面活性增强，改善其在聚四氟乙烯中的分散性。

Claims (3)

1.一种耐磨导电PTFE/Cu复合材料，其特征是耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.15；磨损体积是1.51mm3；电阻率是59μΩm；
耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法包括下述步骤：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对电解铜粉进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉按比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品耐磨导电PTFE/Cu复合材料。
2.一种耐磨导电PTFE/Cu复合材料，其特征是耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.21；磨损体积是0.45mm3；电阻率是38μΩm；
耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法包括下述步骤：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对电解铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉、5份碳化硅粉末按比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品耐磨导电PTFE/Cu复合材料。
3.一种耐磨导电PTFE/Cu复合材料，其特征是耐磨导电PTFE/Cu复合材料在载荷30N，转速800r/min，干摩擦1h，对磨球是GCr15钢的摩擦磨损试验条件下，耐磨导电PTFE/Cu复合材料的摩擦系数是0.18；磨损体积是0.34mm3；电阻率是11.9μΩm；
耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法包括下述步骤：
A、对PTFE过筛，筛网网孔为40目，然后干燥12h，用托盘密封散装以防团聚，用钛酸酯偶联剂对电解铜粉、碳化硅粉末进行表面处理，真空干燥12h，密封备用；
B、将60份PTFE、40份电解铜粉、8份碳化硅粉末按比例加入球磨机中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
C、将混合后的材料放入冷压模具模腔中，在室温、25MPa压力下成型，保压10min，脱模；
D、脱模后的材料放入烧结模具，在360℃进行高温烧结，保温2h，随炉冷却，得到成品耐磨导电PTFE/Cu复合材料。
CN201810034066.0A 2018-01-15 2018-01-15 耐磨导电PTFE/Cu复合材料 Active CN108203534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810034066.0A CN108203534B (zh) 2018-01-15 2018-01-15 耐磨导电PTFE/Cu复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810034066.0A CN108203534B (zh) 2018-01-15 2018-01-15 耐磨导电PTFE/Cu复合材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108203534A CN108203534A (zh) 2018-06-26
CN108203534B true CN108203534B (zh) 2020-11-06

Family

ID=62606239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810034066.0A Active CN108203534B (zh) 2018-01-15 2018-01-15 耐磨导电PTFE/Cu复合材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108203534B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110498991A (zh) * 2019-07-01 2019-11-26 深圳市德诚旺科技有限公司 一种耐高低温导电塑胶及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1408858A (en) * 1974-06-27 1975-10-08 Standard Telephones Cables Ltd Tool for welding plastics materials
US5525760A (en) * 1993-03-30 1996-06-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fan-fold shielded electrical leads
CN102598893A (zh) * 2009-08-17 2012-07-18 莱尔德电子材料(深圳)有限公司 具有多种填料的高电导率聚合物复合材料的形成

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673272A (zh) * 2004-03-24 2005-09-28 上海新特纺织材料研究中心有限公司 一种亲水性聚四氟乙烯微孔薄膜及其加工方法
CN101439605B (zh) * 2008-12-19 2012-02-29 南京工业大学 微波毫米波复合介质基板及其制备方法
WO2010115027A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-07 Nano Terra Inc. Methods of patterning substrates using microcontact printed polymer resists and articles prepared therefrom
CN102604282A (zh) * 2012-03-09 2012-07-25 浙江大学 纳米粒子填充ptfe复合材料的制备方法
CN102731941A (zh) * 2012-06-13 2012-10-17 浙江大学 聚四氟乙烯复合材料的制备方法
CN108164893B (zh) * 2018-01-15 2020-10-13 太原理工大学 耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1408858A (en) * 1974-06-27 1975-10-08 Standard Telephones Cables Ltd Tool for welding plastics materials
US5525760A (en) * 1993-03-30 1996-06-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fan-fold shielded electrical leads
CN102598893A (zh) * 2009-08-17 2012-07-18 莱尔德电子材料(深圳)有限公司 具有多种填料的高电导率聚合物复合材料的形成

Also Published As

Publication number Publication date
CN108203534A (zh) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101491945B (zh) 一种超薄宽幅聚四氟乙烯定向薄膜的制备方法
CN108164893B (zh) 耐磨导电PTFE/Cu复合材料的制备方法
CN108046803B (zh) 一种添加沥青焦生产的高强度石墨制品及方法
CN103643067B (zh) 一种纳米级碳化硅增强金属基复合材料及其制备方法
CN101798221A (zh) 一种细结构石墨材料及其制备方法
CN105695788A (zh) 一种石墨烯增强镍基复合材料及其制备方法
WO2012034262A1 (zh) 一种改性聚四氟乙烯树脂的耐磨材料
CN105256186A (zh) 一种粉末冶金轴承材料及其制备方法
CN109609806B (zh) 一种氧化石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法
CN108203534B (zh) 耐磨导电PTFE/Cu复合材料
CN106041047A (zh) 一种粉末冶金高硬度轴承材料及其制备方法
WO2015066952A1 (zh) 一种高性能粉末冶金不锈钢及其制备方法
CN109811177A (zh) 一种高导电高强度银-石墨烯复合材料的制备方法
CN102268697A (zh) 一种镁电解用石墨阳极及其制备方法
CN110668820A (zh) 一种高性能极细结构炭素石墨制品的制备方法
CN105154770A (zh) 酚醛树脂增强铁基复合材料及其制备方法
CN114737075B (zh) 轻质耐磨导电NbCr2/Mg复合材料的制备方法
CN110819065A (zh) 一种导电耐磨轻质聚醚醚酮基复合材料及其制备方法
CN114717457B (zh) 轻质耐磨导电NbCr2/Mg复合材料
CN1737184A (zh) 一种耐磨耐蚀材料及其制备方法
KR20040027447A (ko) 다공성 탄소재 및 이를 사용하여 수득한 다공성 탄소재 제품
CN105369087A (zh) 一种耐高温的轴承材料
CN101985760B (zh) 一种石墨化阳极的组分及其制备方法
Chang et al. Effects of vacuum sintering, HIP and HP treatments on the microstructure, mechanical and electrical properties of Cr70Cu30 alloys
CN113563096A (zh) 一种短切炭纤维增强石墨基c/c复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant