CN114736448A - 一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种二硫化钨‑石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用，涉及聚合物复合材料技术领域。本发明提供的二硫化钨‑石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和二硫化钨‑石墨相氮化碳。本发明以超高分子量聚乙烯为基体，引入杂化填料二硫化钨‑石墨相氮化碳，使得超高分子量聚乙烯基复合材料在微动工况下具有稳定的摩擦系数和较低的磨损率，可有效延长工件的使用寿命。

Description

一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材 料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚合物复合材料技术领域，具体涉及一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着聚合物复合材料性能的不断提高，聚合物-金属配副工件代替传统金属-金属配副作为承受摩擦的重要部件被广泛应用于工业生产中。在许多场合下，聚合物复合材料与金属表面紧密接触，连接接触面之间会发生幅度极小的相对运动，发生的微动损伤会造成工件的松动及疲劳失效，因此对聚合物复合材料抗微动摩擦性能的要求也相应提高。超高分子量聚乙烯是一种耐腐蚀的自润滑材料，适用于高频低振幅的微动工况。但超高分子量聚乙烯在微动下具有较高的摩擦系数和磨损率，影响工件使用寿命。因此需要开发一种新型适用于微动摩擦磨损条件的高性能复合材料。
F HWang等制备了氧化石墨烯/g-C3N4杂化填料，并研究了该杂化填料改性PPESK复合材料的摩擦学性能，结果表明，GO/g-C3N4展示了良好的增强和润滑效果，GO/g-C3N4为0.1wt％时PPESK的减摩性能和抗磨性能分别提高了77.28％和96.9％(参见F H Wang，FWang,M Zhang,J Li,et al. Construction of2D/2D graphene oxide/g-C3N4 hybrid forenhancing the friction and wear performance of poly(phthalazinone ethersulfone ketone)[J]Polymer composites,2021,1-9)。
LZhu等将g-C3N4颗粒与聚酰亚胺共混，利用热压法制得样品，并测试其摩擦学性能，并总结出载荷对复合材料摩擦系数的影响。实验结果显示， g-C3N4的掺入可以改善复合材料的摩擦学性能(参见LZhu，L JYou，Z X Shi， H J Song，S J Li.An investigation onthe graphitic carbon nitride reinforced polyimide composite and evaluation ofits tribological properties[J].Journal of AppliedPolymer Science,2017:45403.)。
王睿等以三聚氰胺为前驱体采用焙烧法制备二维纳米材料g-C3N4，用X 射线衍射(XRD)对g-C3N4粉体样品进行物相分析，同时用扫描电子显微镜 (SEM)分析g-C3N4表面形貌，采用四球摩擦磨损试验机考察g-C3N4作为聚乙二醇400(PEG400)添加剂对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响，并采用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱仪分析试验后钢球磨损表面形貌、元素分布及典型元素的化学状态(参见王睿，糜莉萍，张恒，王李波，g-C3N4的制备及在PEG400中的摩擦学性能研究，润滑与密封，2017,42:83-87)。结果表明，所制备的g-C3N4具有二维层状纳米结构，作为添加剂在PEG400中具有良好的减摩抗磨性能。SEM和XPS分析表明，在摩擦学过程中g-C3N4沉积在摩擦副表面形成了润滑保护膜，从而提高了PEG400的摩擦学性能。
L G Zhang等研究了g-C3N4增强PEEK基复合材料的摩擦学性能，发现添加g-C3N4引起PEEK复合材料摩擦系数增加，但降低了复合材料的磨损率 (参见L G Zhang,H M Qi,G TLi,DAWang,T M Wang,Q H Wang,G Zhang, Significantly enhanced wear resistanceofPEEK by simply filling with modified graphitic carbonnitride[J].Materials&Design,2017，192-200)。
LF Wu等制备了不同含量g-C3N4的酚醛涂层，并对其摩擦学性能进行了深入研究。结果表明，在1％g-C3N4含量下，复合材料具有良好的摩擦学性能(参见L F Wu,Z Z Zhang,MM Yang,JYYuan,P L Li,F Guo,X H Men. One-step synthesis of g-C3N4 nanosheets toimprove tribological properties of phenolic coating[J].TribologyInternational,2019,132:221-227)。
中国专利201610557028.4公开了一种g-C3N4/MoS2/ZnS纳米复合材料及其制备方法，该方案主要是以片层结构的g-C3N4为基体，钼酸铵或钼酸钠为钼源，七水硫酸锌为锌源，盐酸羟胺为还原剂，硫脲或硫代乙酰胺为硫源，通过水热法制备g-C3N4/MoS2/ZnS纳米复合材料，该方法简单易操作，成本低廉，反应条件温和，重现性好，粒径均匀，并在摩擦学、催化、锂电等领域中具有重要的应用，有望用于大规模的工业生产。
中国专利201611113339.8公开了一种通过硫化烧结法制备g-C3N4/MoS2纳米复合材料的方法，该方案用g-C3N4来修饰MoS2可以很大的提高MoS2作为润滑剂时的抗氧化、抗潮解及抗重载能力。
与传统的滑动和滚动摩擦不同，苛刻的微动摩擦条件下，易造成紧密配合的机械部件之间的摩擦磨损，由于振幅较小，产生的磨屑难以从界面中排出，因此要求应用于微动工况下的材料具有较低的磨损率和摩擦系数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用，本发明提供的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料在微动工况下具有较低的磨损率和摩擦系数，具有优异的微动使役性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳。
优选地，所述二硫化钨-石墨相氮化碳在二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料中的质量含量为0.5～3％。
优选地，所述二硫化钨-石墨相氮化碳中二硫化钨和石墨相氮化碳的质量比为0.1～1.5：1。
优选地，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为(7.5～9.5)×106g/mol。
本发明提供了上述技术方案所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳进行球磨混合，得到混合粉末；
将所述混合粉末进行高压烧结，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。
优选地，所述超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳的质量比为 90～100:0.5～3。
优选地，所述球磨混合的转速为1200～3000rpm；所述球磨混合的时间为1～5min。
优选地，所述高压烧结的压力为7～13MPa；所述高压烧结的温度为 200～220℃；保温保压时间为20～35min。
本发明提供了上述技术方案所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料作为固体润滑材料的应用。
优选地，所述应用的工况为微动摩擦磨损条件。
本发明提供了一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳。本发明以超高分子量聚乙烯为基体，引入杂化填料二硫化钨-石墨相氮化碳(WS2-g-C3N4)，其中二硫化钨为片层结构，摩擦过程中层与层之间发生滑移，降低材料摩擦系数；而氮化碳硬度较高，加入超高分子量聚乙烯后，能够增加复合材料基体的抗变形能力。因此二硫化钨和石墨相氮化碳两相协同加入使得超高分子量聚乙烯基复合材料在微动工况下具有稳定的摩擦系数和较低的磨损率，可有效延长工件的使用寿命。
附图说明
图1为石墨相氮化碳(g-C3N4)、0.3-WCN、0.5-WCN和0.7-WCN的 Tg曲线对比图；
图2为实施例和对比例制备的复合材料的抗微动摩擦磨损性能对比图；
图3为实施例和对比例制备的复合材料的磨损形貌图；
图4为0.5-WCN的TEM表征图；
图5为实施例和对比例制备的复合材料的邵氏硬度图。
具体实施方式
本发明提供了一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳。
本发明提供的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料包括超高分子量聚乙烯。在本发明中，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量优选为(7.5～9.5)×106g/mol，更优选为9.2×106g/mol。
本发明提供的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料包括二硫化钨-石墨相氮化碳。在本发明中，所述二硫化钨-石墨相氮化碳在二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料中的质量含量优选为0.5～3％，更优选为1～2％。在本发明中，所述二硫化钨-石墨相氮化碳中二硫化钨和石墨相氮化碳的质量比优选为0.1～1.5：1，更优选为0.5～1.0：1。在本发明中，所述二硫化钨-石墨相氮化碳中二硫化钨和石墨相氮化碳的连接方式为表面附着。
在本发明中，所述二硫化钨-石墨相氮化碳的制备方法优选包括：将硫脲、钨酸钠和水混合，蒸至无水，得到混合物料；将所述混合物料进行煅烧，得到二硫化钨-石墨相氮化碳。在本发明中，所述钨酸钠优选为Na2WO4·2H2O。在本发明中，所述硫脲和钨酸钠的质量比优选为5：0.3～0.7。在本发明中，所述硫脲和水的用量比优选为1g：12mL。在本发明中，所述混合优选为超声混合；所述混合的时间优选为30min。在本发明中，所述煅烧的温度优选为500～600℃，更优选为550℃；所述煅烧的时间优选为1.5～3h，更优选为 2h；所述煅烧的气氛优选为空气。本发明优选在所述煅烧后，将所得煅烧产物依次进行洗涤、离心和干燥，得到二硫化钨-石墨相氮化碳。
在本发明中，所述超高分子量聚乙烯与二硫化钨-石墨相氮化碳通过范德华力连接。
本发明提供了上述技术方案所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳进行球磨混合，得到混合粉末；
将所述混合粉末进行高压烧结，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。
本发明以超高分子量聚乙烯为基体，采用二硫化钨-石墨相氮化碳为填料，通过高压烧结得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。本发明提供的制备方法简单，适宜推广应用。
本发明将超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳进行球磨混合，得到混合粉末。在本发明中，所述超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳的质量比优选为90～100:0.5～3，更优选为98:2。在本发明中，所述超高分子量聚乙烯在球磨混合前，优选先进行干燥；所述干燥的温度优选为60 ℃。本发明通过干燥除去超高分子量聚乙烯的水分。
在本发明中，所述球磨混合的转速优选为1200～3000rpm，更优选为 2000rpm；所述球磨混合的时间优选为1～5min，更优选为2min。
得到混合粉末后，本发明将所述混合粉末进行高压烧结，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。在本发明中，所述高压烧结的压力优选为7～13MPa，更优选为10MPa；所述高压烧结的温度优选为 200～220℃，更优选为200℃；保温保压时间优选为20～35min，更优选为30min。在本发明中，所述高压烧结的气氛优选为空气。在本发明中，由室温升温至所述高压烧结的温度的升温速率优选为8～15℃/min，更优选为10℃/min。
本发明在所述高压烧结过程中，粉体致密成型，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。
在本发明中，所述高压烧结优选在高温烧结炉中进行。本发明优选将所述混合粉末置于模具中进行高压烧结，所述高压烧结后，冷却至70℃以下，脱模，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。
本发明提供了上述技术方案所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料作为固体润滑材料的应用。在本发明中，所述应用的工况优选为微动摩擦磨损条件。在本发明的具体实施例中，所述微动摩擦磨损条件包括：试验温度为25℃，振幅为50μm，振动频率为 100Hz，摩擦载荷为10N。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)超高分子量聚乙烯的前处理
将超高分子量聚乙烯粉体放入烘箱中60℃干燥除去水分，超高分子量聚乙烯的重均分子量为9.2×106g/mol。
(2)二硫化钨-石墨相氮化碳的制备
将5g硫脲和0.3g的Na2WO4·2H2O溶于60mL去离子水中，超声分散 30min混合均匀，蒸至无水，550℃下煅烧2h，洗涤、离心、干燥，得到二硫化钨-石墨相氮化碳，命名为0.3-WCN。
(3)二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备
将超高分子量聚乙烯与二硫化钨-石墨相氮化碳通过球磨机在2000rpm 下，球磨2min充分机械混合后，得到混合粉末；将所述混合粉末装入模具中，然后置于高温烧结炉中，在压力10MPa，温度200℃条件下保持30min；烧结完毕后冷却至70℃以下，脱模，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，命名为0.3WCN/UHMWPE。
实施例2
(1)超高分子量聚乙烯的前处理
将超高分子量聚乙烯粉体放入烘箱中60℃干燥除去水分，超高分子量聚乙烯的重均分子量为9.2×106g/mol。
(2)二硫化钨-石墨相氮化碳的制备
将5g硫脲和0.5g的Na2WO4·2H2O溶于60mL去离子水中，超声分散 30min混合均匀，蒸至无水，550℃下煅烧2h，洗涤、离心、干燥，得到二硫化钨-石墨相氮化碳，命名为0.5-WCN。
(3)二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备
将超高分子量聚乙烯与二硫化钨-石墨相氮化碳通过球磨机在2000rpm 下，球磨2min充分机械混合后，得到混合粉末；将所述混合粉末装入模具中，然后置于高温烧结炉中，在压力10MPa，温度200℃条件下保持30min；烧结完毕后冷却至70℃以下，脱模，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，命名为0.5WCN/UHMWPE。
实施例3
(1)超高分子量聚乙烯的前处理
将超高分子量聚乙烯粉体放入烘箱中60℃干燥除去水分，超高分子量聚乙烯的重均分子量为9.2×106g/mol。
(2)二硫化钨-石墨相氮化碳的制备
将5g硫脲和0.7g的Na2WO4·2H2O溶于60mL去离子水中，超声分散 30min混合均匀，蒸至无水，550℃下煅烧2h，洗涤、离心、干燥，得到二硫化钨-石墨相氮化碳，命名为0.7-WCN。
(3)二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备
将超高分子量聚乙烯与二硫化钨-石墨相氮化碳通过球磨机在2000rpm 下，球磨2min充分机械混合后，得到混合粉末；将所述混合粉末装入模具中，然后置于高温烧结炉中，在压力10MPa，温度200℃条件下保持30min；烧结完毕后冷却至70℃以下，脱模，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，命名为0.7WCN/UHMWPE。
对比例1
将超高分子量聚乙烯粉体放入烘箱中60℃干燥除去水分，超高分子量聚乙烯的重均分子量为9.2×106g/mol；
将干燥后的超高分子量聚乙烯粉体装入模具中，然后置于高温烧结炉中，在压力10MPa，温度200℃条件下保持30min；烧结完毕后冷却至70℃以下，脱模，得到超高分子量聚乙烯，命名为UHMWPE。
对比例2
将超高分子量聚乙烯粉体放入烘箱中60℃干燥除去水分，超高分子量聚乙烯的重均分子量为9.2×106g/mol；
将超高分子量聚乙烯粉体与石墨相氮化碳通过球磨机在2000rpm下，球磨2min充分机械混合后，得到混合粉末；将所述混合粉末装入模具中，然后置于高温烧结炉中，在压力10MPa，温度200℃条件下保持30min；烧结完毕后冷却至70℃以下，脱模，得到石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，命名为CN/UHMWPE。
测试例
抗微动摩擦磨损性能
实施例和对比例制备的复合材料与GCr15钢球配副，在SRV-IV摩擦磨损试验机下进行微动摩擦相关性能测试。试验温度为25℃，振幅为50μm，振动频率为100Hz，摩擦载荷为10N，实验周期为60min。每个微动条件下进行3次平行试验，取每个实验周期稳定阶段的摩擦系数为复合材料单次微动摩擦系数，取三次试验摩擦系数的平均值为该试样在此微动条件下的摩擦系数。
复合材料磨损体积由非接触式三维轮廓仪(KLA-Tencor)测量测到，比磨损率计算方法如下：
Figure BDA0003637424840000081
其中，K为复合材料比磨损率，单位mm3/(N·m)；ΔV为磨损体积，单位mm3；FN为载荷，单位N；L为总行程，单位m。
(1)石墨相氮化碳(g-C3N4)、0.3-WCN、0.5-WCN和0.7-WCN的Tg 曲线如图1所示，由图1可以看出，g-C3N4在低于520℃时逐渐分解，并随着温度的不断升高而加速分解，直到730℃几乎完全分解，在730℃时 0.3-WCN、0.5-WCN和0.7-WCN的剩余质量分别为21.0％、35.6％和60.1％。说明本发明成功制备了二硫化钨-石墨相氮化碳杂化材料。
(2)实施例和对比例制备的复合材料的抗微动摩擦磨损性能如图2和表1所示，图2中的(a)为摩擦系数曲线，(b)为平均摩擦系数，(c)为磨损体积。
表1实施例与对比例制备的复合材料的摩擦系数与磨损率
Figure BDA0003637424840000091
由图2和表1可以看出，由于纯UHMWPE硬度较低，对应的摩擦系数和磨损体积最高。当g-C3N4加入到UHMWPE基体中，g-C3N4填料可以承担部分载荷，从而减轻基体材料的磨损，同时摩擦系数也降低；对于 WCN/UHMWPE复合材料而言，g-C3N4和WS2的共同作用影响着复合材料的微动摩擦磨损性能。一方面，复合材料的硬度随着杂化WCN中g-C3N4含量的降低而降低，这不利于提高复合材料的微动摩擦磨损性能；另一方面， WS2的润滑作用有利于改善材料的微动摩擦磨损性能。当加入0.3WCN和 0.5WCN后，复合材料的摩擦系数和磨损体积进一步降低，这是由于WS2的润滑作用占主导。0.5WCN/UHMWPE复合材料的微动摩擦磨损性能最好，当向基体加入0.7WCN的填料，复合材料硬度进一步降低，这不利于填料的承载能力，导致摩擦系数和磨损体积增大。
(3)实施例和对比例制备的复合材料的磨损形貌图如图3所示，图3 的(a)为UHMWPE，(b)为CN/UHMWPE，(c)为0.3WCN/UHMWPE，(d)为0.5WCN/UHMWPE。
由图3可以看出，在UHMWPE磨损表面存在有垂直于摩擦方向的波状条纹，此外还有些轻微的刮擦，这意味着UHMWPE的主要磨损机制为粘着磨损和轻微的磨粒磨损。加入g-C3N4后复合材料磨损表面的波状条纹减少，磨损表面主要的特征是犁沟，这意味着复合材料的磨损机制为磨粒磨损。加入WCN系列填料后，刮擦和犁沟效应均减轻，尤其是0.5WCN/UHMWPE复合材料磨损表面整洁光滑，这归功于WS2的润滑作用。
微动过程中聚合物材料变形的发生与材料的粘弹性有关。随着g-C3N4的加入，复合材料的硬度提高，使得摩擦过程中材料变形变得困难，造成复合材料与钢球的接触面积减小，从而表现出低的摩擦系数和磨损体积。对于复合材料WCN/UHMWPE，g-C3N4的增强作用和WS2的润滑作用共同降低材料的磨损。WS2转移到钢球表面，降低了对偶钢球的粗糙度，犁沟减少，磨粒磨损减轻。因此WCN填料加入UHMWPE中，有效的降低了摩擦系数提高复合材料的耐磨性能。
(4)0.5-WCN的TEM表征图如图4所示。由图4可以看出，0.5-WCN 的片层堆积结构清晰可见，WS2纳米片被g-C3N4包裹着，EDS面分布结果显示，C和N的元素面分布类似于W和S。这表明WS2-g-C3N4杂化填料成功合成。
(5)实施例和对比例制备的复合材料的邵氏硬度图如图5和表2所示。由图5和表2可以看出，UHMWPE的硬度最低，为58.7HD，加入g-C3N4后复合材料硬度提高到63.5HD，表明g-C3N4对UHMWPE基体具有增强效果。随着杂化填料WCN中g-C3N4含量的降低，复合材料的硬度降低。
表2：实施例与对比例制备的复合材料的邵氏硬度
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
邵氏硬度 61.8 60.5 59.8 58.7 63.5
本发明相对现有技术实现了复合材料在100μm振幅、50Hz频率微动条件下摩擦系数和磨损率的有效降低；而且通过二硫化钨-石墨相氮化碳组分的设计、调配综合提升复合材料的微动使役性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳。
2.根据权利要求1所述的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，所述二硫化钨-石墨相氮化碳在二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料中的质量含量为0.5～3％。
3.根据权利要求1或2所述的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，所述二硫化钨-石墨相氮化碳中二硫化钨和石墨相氮化碳的质量比为0.1～1.5：1。
4.根据权利要求1所述的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为(7.5～9.5)×106g/mol。
5.权利要求1～4任一项所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳进行球磨混合，得到混合粉末；
将所述混合粉末进行高压烧结，得到二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯和二硫化钨-石墨相氮化碳的质量比为90～100:0.5～3。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的转速为1200～3000rpm；所述球磨混合的时间为1～5min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述高压烧结的压力为7～13MPa；所述高压烧结的温度为200～220℃；保温保压时间为20～35min。
9.权利要求1～4任一项所述二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料或权利要求5～8任一项所述制备方法制备得到的二硫化钨-石墨相氮化碳改性超高分子量聚乙烯复合材料作为固体润滑材料的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用的工况为微动摩擦磨损条件。
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