CN116948354A - 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116948354A
CN116948354A CN202310894951.7A CN202310894951A CN116948354A CN 116948354 A CN116948354 A CN 116948354A CN 202310894951 A CN202310894951 A CN 202310894951A CN 116948354 A CN116948354 A CN 116948354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
wear
layer
antifriction
resistant composite
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.)
Pending
Application number
CN202310894951.7A
Other languages
English (en)
Inventor
请求不公布姓名
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.)
Jiangsu Ccvi Bearing Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Ccvi Bearing Co ltd
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 Jiangsu Ccvi Bearing Co ltd filed Critical Jiangsu Ccvi Bearing Co ltd
Priority to CN202310894951.7A priority Critical patent/CN116948354A/zh
Publication of CN116948354A publication Critical patent/CN116948354A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/16—Layered products comprising a layer of metal next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L59/00—Compositions of polyacetals; Compositions of derivatives of polyacetals
    • C08L59/02—Polyacetals containing polyoxymethylene sequences only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/025—Particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/105—Metal
    • B32B2264/1055—Copper or nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/308—Heat stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/554—Wear resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B32B2307/734—Dimensional stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/746—Slipping, anti-blocking, low friction
    • 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
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • 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
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • 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
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009—Sulfides
    • 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
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法，所述金属塑料三层复合材料包括金属基板、球状多孔铜粉层和减摩耐磨复合材料层；所述球状多孔铜粉层设置在金属基板表面，所述减磨耐磨复合材料层设置在球状多孔铜粉层表面及孔隙中。其中所述的减磨耐磨复合材料层由重量百分比含量为50～80％的聚甲醛，3～5％的二硫化钼，5～15％的石墨以及5～15％的聚四氟乙烯超细粉制备得到。本发明制备的金属塑料三层复合材料具有较高的强度、刚度和耐磨性，可用于制备轴套、止推垫圈、滑动组件等，应用于重载工况。

Description

一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三 层复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及自润滑材料技术领域，具体地，涉及一种金属塑料三层复合材料及其制备方法，尤其涉及一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法。
背景技术
金属塑料自润滑复合材料作为金属基复合材料的优异性能的代表之一，充分发挥了金属的高硬度、高刚度和良好的热传导特性，同时通过金属表面复合的塑料层弥补了金属化学稳定性、抗腐蚀能力、减摩耐磨性能和消声减震效果相对较差的不足。目前，金属塑料三层复合材料主要为两大类，一类减摩耐磨塑料层是以聚四氟乙烯为基体的聚合物复合材料，另一类减摩耐磨塑料层是以聚甲醛为基体的聚合物复合材料。聚甲醛是一种高结晶度的热塑性工程塑料。聚甲醛在加工过程中结晶速度快、晶粒尺寸大，因此聚甲醛具有高比强度和比刚度。但是聚甲醛在加工过程中成型收缩率大、产品尺寸稳定性差、缺口冲击强度低等缺点。为了拓宽以聚甲醛基复合材料为减摩耐磨层的金属塑料自润滑三层复合材料在滑动支承制品领域的应用范围，需要对聚甲醛进行改性，进一步提高其力学性能、自润滑性和耐磨性。
因此，开发一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料对拓宽金属塑料三层复合材料的应用领域具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比含量的各组分：
聚甲醛70～85％，
二硫化钼3～5％，
蒙脱土5～10％，
无机纳米粒子0.5～1.5％，
聚四氟乙烯超细粉5～15％。
优选地，所述聚甲醛为均聚甲醛粉料，均聚甲醛粉料具有较小的粒度，可提高聚甲醛与填料的均匀性。
优选地，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的一种或多种，纳米粒子的粒径为30～60nm。
优选地，所述蒙脱土为有机蒙脱土，粒径200目。
优选地，所述聚四氟乙烯超细粉的粒径为5～6μm。
本发明还提供了一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料，包括金属基板、球状多孔铜粉层和减摩耐磨复合材料层；所述球状多孔铜粉层设置在金属基板表面，所述减磨耐磨复合材料层设置在球状多孔铜粉层表面及孔隙中；
其中，所述减磨耐磨复合材料层采用前述的减摩耐磨复合材料制备得到。
优选地，所述金属基板为低碳钢板、高强度钢板、铜板中的任一种。
优选地，所述球状多孔铜粉层中，铜粉为含铜合金粉末，粒径为80～120目。
优选地，所述球状多孔铜粉层的孔隙率为35～50％，厚度为0.2～0.4mm。
优选地，所述减磨耐磨复合材料层的厚度为0.3～0.5mm。
本发明还提供了一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：将蒙脱土加入溶剂油中，搅拌均匀后加入无水乙醇，搅拌后得到蒙脱土油溶液；
步骤S2：将无机纳米粒子加入溶剂油中，搅拌均匀后得到无机纳米粒子油溶液；
步骤S3：将聚甲醛、二硫化钼和聚四氟乙烯超细粉搅拌混合均匀后，加入蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，搅拌均匀后得混合料；
步骤S4：将混合料烘干，得到烘干后的预混料；
步骤S5：将预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
优选地，步骤S1和S2中，所述溶剂油为白油、碳氢溶剂、航空煤油中的一种或多种；
步骤S1中，所述蒙脱土加入溶剂油后的溶液中，蒙脱土的质量分数为25～35％；所述无水乙醇的加入量为蒙脱土质量的3～5％；
步骤S2中，所述无机纳米粒子油溶液中，无机纳米粒子的质量分数为25～35％；
步骤S4中，所述烘干的温度为90～110℃，烘干时间为30～45min。
优选地，步骤S5中，所述挤出造粒采用的挤出温度为160～220℃，螺杆转速为150～250rpm；
步骤S6中，所述保护氛围为氨气分解的氮气和氢气的混合气体；所述烧结温度为850～930℃，烧结时间为30～60min；
步骤S7中，所述加热温度为160～220℃，加热时间为10～20min；
步骤S8中，所述精轧采用的轧制温度为180～200℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过采用由特定配比的聚甲醛、二硫化钼、有机蒙脱土、无机纳米粒子及聚四氟乙烯超细粉组成减摩耐磨复合材料，以聚甲醛为基体材料，使得复合材料具有较高的强度、刚度和一定的自润滑性能。通过有机及无机填料的加入，提高了复合材料的润滑性、强度、尺寸稳定性、耐磨性等。将该减摩耐磨复合材料通过熔融塑化的方式嵌入并覆盖到多孔铜粉板的表面，制备了具有高强度、高耐磨性的金属塑料三层复合材料，该三层复合材料可被用于制备轴套、滑动垫圈等滑动单元，在高载荷条件下具有好的润滑性、耐磨性。聚四氟乙烯超细粉为具有高流动性的有机润滑剂，具有超低的摩擦系数，聚四氟乙烯超细粉的加入有效降低了复合材料的摩擦系数，提高了复合材料的自润滑性。二硫化钼具有无机层状结构，是一种常用的无机润滑材料，二硫化钼的加入进一步降低了复合材料的摩擦系数。本发明添加了有机蒙脱土进行改性，蒙脱土为层状硅酸盐，有机蒙脱土与聚合物具有好的相容性，有机蒙脱土的加入提高了复合材料的机械性能、耐磨性、热稳定性和尺寸稳定性。另外，本发明加入无机纳米粒子，亲油性的无机纳米粒子加入进一步提高了复合材料的力学性能，同时提高了复合材料的耐磨性。
2、在复合材料制备方法方面，本申请通过有机蒙脱土和亲油性的无机纳米粒子分别分散在溶剂油中，形成分散均匀的油溶液，在将含有有机蒙脱土和亲油无机纳米粒子的油溶液加入混合均匀的其他填料中搅拌混合均匀、烘干后进行挤出造粒。通过该工艺制备的聚合物复合材料分散均匀，制备的复合材料具有好的力学性能和耐磨性。
3、本发明通过在金属基板上先的烧结一层球状多孔铜粉层，再通过轧制在铜粉层上覆盖一层减磨耐磨复合材料层，并通过工艺过程中的参数条件控制，由此制备得到的金属塑料三层复合材料具有较高的强度、刚度和耐磨性的，可用于制备轴套、止推垫圈、滑动组件等，适用于重载工况。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中制备的具有高刚度、高耐磨性，适用于重载工况的金属塑料三层复合材料结构示意图；
其中：1-减摩耐磨复合材料层；2-球状多孔铜粉层；3-金属基板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，其为本发明提供的三层复合材料的结构示意图，所述三层自润滑复合材料包括金属板3，烧结于金属板3一侧表面的球状多孔铜粉层2，以及嵌入铜粉孔隙并覆盖于球状多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层1。
本发明所述的金属板3可以为低碳钢板(如10钢、15钢、20钢等)、高强度钢板(50Mn钢、60Mn钢、65Mn钢等)或其他金属板(如铜板)，所述金属基板的厚度及宽度可以根据实际需求进行设定，本发明中不做特别的限制。在本发明的具体实施例中，所述金属基板3为低碳钢板(10钢)，硬度为100HB～180HB，厚度为1.0mm。
所述烧结于金属基板3一侧表面的球状多孔铜粉层2由铜粉颗粒烧结于金属基底层表面而成，在烧结过程中需通过由氨气分解的氮气和氢气的混合气进行保护，防止铜粉氧化。同时，需控制烧结的温度和时间，控制铜粉层的孔隙率在35～50％；铜粉板孔隙率过高和孔隙率过低均会导致减摩耐磨层和铜粉板之间的结合力差，在作为滑动单元对磨过程中减摩耐磨层容易剥落。所述铜粉颗粒为铜合金粉颗粒，在本发明的具体实施例中，所述铜合金粉的原料为铜锡合金，具体为CuSn10，且铜粉粒径为80～120目。所述铜粉层2的厚度可以根据实际需要而设定，如使用场合。
所述减摩耐磨复合材料层1由聚甲醛为基体的复合材料制成，其厚度为0.30～0.50mm。该复合材料层1与轴直接接触，因此在降低材料摩擦系数及启动摩擦系数的同时需要考虑材料的耐磨性。为了达到该目的，经大量试验验证，通过加入二硫化钼、有机蒙脱土、无机纳米粒子及聚四氟乙烯超细粉等来降低聚甲醛的摩擦系数的同时增加材料的强度，配合特定的制备工艺，可使得复合材料层具有较高的强度和较低的摩擦系数，使得复合材料层具有较好的耐磨性。因此本发明提供的所述复合材料层由聚甲醛，二硫化钼，有机蒙脱土，无机纳米粒子以及聚四氟乙烯超细粉组成。所述聚甲醛，二硫化钼，有机蒙脱土，无机纳米粒子以及聚四氟乙烯超细粉本身的化学性能、物理性能以及制造方法应当为本领域技术人员所悉知的技术，在此不在赘述。为了控制复合材料层的刚度，摩擦系数及耐磨性，需要配比所述聚甲醛，二硫化钼，有机蒙脱土，无机纳米粒子及聚四氟乙烯超细粉各组分的含量，并控制个组分材料的粒径。其中，无机纳米粒子粒径为30～60nm，纳米粒子粒径过大将难以发挥其界面作用，难以起到增强增韧作用。有机蒙脱土粒径为小于200目，粒径过大的蒙脱土加入将降低复合材料的结合力，无机粒子易从复合材料中挤出成为磨粒。聚四氟乙烯超细粉的粒径为5～6μm，聚四氟乙烯为不融有机聚合物，以有机固体粒子的形态加入，并且聚四氟乙烯的表面能低与其他材料之间不粘，粒径过大会导致复合材料力学性能下降，同时对磨过程中容易被挤出，粒径过小容易团聚，在复合材料中的分散均匀性差。在本实施例中，所述聚甲醛的重量百分比为70～90％，所述二硫化钼的重量百分比为3～5％，所述蒙脱土的重量百分比为5～10％，所述无机纳米粒子的重量百分比为0.5～1.5％，所述聚四氟乙烯超细粉的重量百分比为5～15％。通过上述配方，并在制备工艺过程中进行控制，才能使复合材料层具有较高的强度和刚度，同时具有较低的摩擦系数。
在一具体实施方式中，所述减摩耐磨复合材料包括以下重量百分比组分：聚甲醛72～80％，二硫化钼4％，有机蒙脱土5～10％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10～15％。
在本发明的具体实施方式中，所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到溶剂油中，搅拌5min，配置成质量分数为25～35％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的3～5％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油无机纳米粒子加入到溶剂油中，搅拌10min，配制成质量分数为25～35％的无机纳米粒子油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以90～110℃烘干30～45min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速为100～150rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为850～930℃，烧结时间为30～60min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为160～220℃，加热时间为10～20min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为180～200℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
实施例
下面将对本申请的实施例作详细说明，本实施例在以本申请技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本申请的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例中使用的主要原料来源如下：
聚四氟乙烯超细粉，采购自浙江街州万能达科技有限公司，型号为JTW-7368。
聚甲醛粉末，采购自韩国工程塑料，型号为TX-21。
二硫化钼，采购自河南誉恒化工有限公司。
有机蒙脱土，采购自浙江丰虹新材料股份有限公司，型号为DK2。
钠基蒙脱土，采购自浙江丰虹新材料股份有限公司，型号为SMP。
氧化铝粒子，采购自苏州赛隆纳诺新材料实业有限公司，型号为Al2O3-AW10，粒径为10μm。
纳米氧化铝，采购自北京德科岛金科技有限公司，型号为DK410-1。
纳米二氧化硅，采购自北京德科岛金科技有限公司，型号为DK-SiO2-30。
实施例1
本实施例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛77％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本实施例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
实施例2
本实施例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛77％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米二氧化硅1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本实施例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米二氧化硅加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米二氧化硅油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
实施例3
本实施例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛80％，二硫化钼4％，有机蒙脱土5％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本实施例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
实施例4
本实施例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛75％，二硫化钼4％，有机蒙脱土10％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本实施例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
实施例5
本实施例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛72％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉15％。
本实施例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例1
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：减摩耐磨复合材料组分，包括以下重量百分比组分，聚甲醛77％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、有机蒙脱土、亲油纳米氧化铝、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次加入物料总质量20％的碳氢溶剂，加完后搅拌5min。
步骤S2：将上述步骤S1得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S3：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S4：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S5：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S6：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S7：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例2
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：减摩耐磨复合材料组分，包括以下重量百分比组分，聚甲醛72％，二硫化钼4％，有机蒙脱土13％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干30～45min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例3
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：减摩耐磨复合材料组分，包括以下重量百分比组分，聚甲醛76％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝2％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干30～45min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例4
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：减摩耐磨复合材料组分，包括以下重量百分比组分，聚甲醛67％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉20％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干30～45min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例5
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：减摩耐磨复合材料组分，包括以下重量百分比组分，聚甲醛79％，二硫化钼2％，有机蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干30～45min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例6
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛77％，二硫化钼4％，钠基蒙脱土8％，亲油纳米氧化铝1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取钠基蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的钠基蒙脱土分散液备用。
步骤S2：按比例称取亲油纳米氧化铝加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的纳米氧化铝油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述钠基蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
对比例7
本对比例提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下重量百分比组分：聚甲醛77％，二硫化钼4％，有机蒙脱土8％，氧化铝粒子1％，聚四氟乙烯超细粉10％。
本对比例还提供了一种具有高强度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按比例称取有机蒙脱土加入到碳氢溶剂中，搅拌5min，配置成质量分数为20％的有机蒙脱土溶液，加入有机蒙脱土质量的4％的无水乙醇，继续搅拌10min，制备成有机蒙脱土的油溶液备用。
步骤S2：按比例称取氧化铝粒子加入到碳氢溶剂中，搅拌10min，配制成质量分数为20％的油溶液。
步骤S3：按比例称取聚甲醛粉末、二硫化钼、聚四氟乙烯超细粉加入搅拌机中搅拌10min，搅拌混合均匀后，分多次边搅拌边加入上述有机蒙脱土油溶液和氧化铝粒子油溶液，加完后搅拌5min。
步骤S4：将上述步骤S3得到的混合料加入真空干燥箱中，以100℃烘干40min，得到烘干后的预混料。
步骤S5：将上述预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，挤出温度为185℃，螺杆转速为120rpm，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在氨气分解的氮气和氢气的混合气体的保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，结温度为880℃，烧结时间为45min，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层加热温度为185℃，加热时间为15min；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧，轧制温度为190℃；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
性能测试：
对各实施例和对比例制备得到的金属塑料三层复合材料进行摩擦磨损性能试验，摩擦磨损实验仪器为：端面摩擦磨损试验机；润滑方式：脂润滑；试验速度：0.8m/s；试验载荷：27MPa；试验时间：121min。
对各实施例和对比例制备得到的金属塑料三层复合材料进行压缩强度测试，测试仪器为万能试验机，测试方法参照GB/T 1041-2008中材料压缩强度的测试方法。
试验结果如下表1所示。
表1
金属塑料三层复合材料 平均摩擦系数 平均磨损量(mm) 强度(MPa)
实施例1 0.025 0.061 83.8
实施例2 0.026 0.063 83.6
实施例3 0.021 0.065 78.5
实施例4 0.028 0.058 88.6
实施例5 0.018 0.067 72.5
对比例1 0.028 0.091 78.9
对比例2 0.035 0.093 86.2
对比例3 0.027 0.085 81.5
对比例4 0.015 0.105 69.1
对比例5 0.029 0.079 81.6
对比例6 0.026 0.089 82.6
对比例7 0.025 0.075 81.8
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减摩耐磨复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比含量的各组分：
聚甲醛70～85％，
二硫化钼3～5％，
蒙脱土5～10％，
无机纳米粒子0.5～1.5％，
聚四氟乙烯超细粉5～15％。
2.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述聚甲醛为均聚甲醛粉料；
所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的一种或多种；所述无机纳米粒子的粒径为30～60nm。
3.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述蒙脱土为有机蒙脱土，粒径200目；
所述聚四氟乙烯超细粉的粒径为5～6μm。
4.一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料，其特征在于，包括金属基板、球状多孔铜粉层和减摩耐磨复合材料层；所述球状多孔铜粉层设置在金属基板表面，所述减磨耐磨复合材料层设置在球状多孔铜粉层表面及孔隙中；
其中，所述减磨耐磨复合材料层采用权利要求1-3任一项所述的减摩耐磨复合材料制备得到。
5.根据权利要求4所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料，其特征在于，所述金属基板为低碳钢板、高强度钢板、铜板中的任一种。
6.根据权利要求4所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料，其特征在于，所述球状多孔铜粉层中，铜粉为含铜合金粉末，粒径为80～120目；
所述球状多孔铜粉层的孔隙率为35～50％，厚度为0.2～0.4mm。
7.根据权利要求4所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料，其特征在于，所述减磨耐磨复合材料层的厚度为0.3～0.5mm。
8.一种根据权利要求4-7任一项所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将蒙脱土加入溶剂油中，搅拌均匀后加入无水乙醇，搅拌后得到蒙脱土油溶液；
步骤S2：将无机纳米粒子加入溶剂油中，搅拌均匀后得到无机纳米粒子油溶液；
步骤S3：将聚甲醛、二硫化钼和聚四氟乙烯超细粉搅拌混合均匀后，加入蒙脱土油溶液和无机纳米粒子油溶液，搅拌均匀后得混合料；
步骤S4：将混合料烘干，得到烘干后的预混料；
步骤S5：将预混料加入双螺杆挤出机内进行熔融共混、挤出造粒，制备得到减磨耐磨复合材料粒子；
步骤S6：在保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属基板上，形成球状多孔铜粉层；
步骤S7：将制备得到的减磨耐磨复合材料均匀铺至球状多孔铜粉层上，通过加热至减磨耐磨复合材料粒子融化，然后进行粗轧得到减磨耐磨复合材料层；
步骤S8：将粗轧后得到的复合材料再进行精轧；
步骤S9：在减摩耐磨复合材料层轧制油孔，得到金属塑料三层复合材料。
9.根据权利要求8所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中，所述溶剂油为白油、碳氢溶剂、航空煤油中的一种或多种；
步骤S1中，所述蒙脱土加入溶剂油后的溶液中，蒙脱土的质量分数为25～35％；所述无水乙醇的加入量为蒙脱土质量的3～5％；
步骤S2中，所述无机纳米粒子油溶液中，无机纳米粒子的质量分数为25～35％；
步骤S4中，所述烘干的温度为90～110℃，烘干时间为30～45min。
10.根据权利要求8所述的具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述挤出造粒采用的挤出温度为160～220℃，螺杆转速为150～250rpm；
步骤S6中，所述保护氛围为氨气分解的氮气和氢气的混合气体；所述烧结温度为850～930℃，烧结时间为30～60min；
步骤S7中，所述加热温度为160～220℃，加热时间为10～20min；
步骤S8中，所述精轧采用的轧制温度为180～200℃。
CN202310894951.7A 2023-07-20 2023-07-20 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法 Pending CN116948354A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310894951.7A CN116948354A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310894951.7A CN116948354A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116948354A true CN116948354A (zh) 2023-10-27

Family

ID=88443846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310894951.7A Pending CN116948354A (zh) 2023-07-20 2023-07-20 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116948354A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102345678B (zh) 改性聚酰亚胺耐磨层的三层复合自润滑滑动轴承及其制作方法
CN101717682B (zh) 一种固体润滑复合材料及制作方法
CN104449973B (zh) 一种含层片状纳米粒子的高温模锻润滑剂
CN104388760B (zh) 硼酐颗粒混杂钛铝基粉末冶金材料及其应用
CN104999736A (zh) 多层滑动部件，以及用于汽车的齿条-齿轮型操控设备中的使用该多层滑动部件的齿条导承
CN101235179A (zh) 自润滑复合材料及其制备方法
CN102199330A (zh) 一种改性聚四氟乙烯复合材料的制备方法及其制品
CN102074875A (zh) 一种工业电机用电刷的制造方法
CN101121809A (zh) 一种不含铅的改性聚甲醛材料及其制备方法
CN109182833B (zh) 一种以球形铬粉为强化相的铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法
CN107653051A (zh) 一种钛合金热挤压成形用水基润滑剂
CN106590357A (zh) 一种自修复性固体润滑涂层及其制备方法
CN107299300A (zh) 一种重负荷低磨损铜基摩擦材料及其制备方法
CN108754275B (zh) 一种TiAl基耐高温自润滑复合材料及其制备方法
CN109183027B (zh) 一种固体自润滑耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法
CN111621108B (zh) 聚合物复合材料及金属基网填充聚合物软带的制备方法
CN116948354A (zh) 一种具有高刚度、高耐磨性且适用于重载工况的金属塑料三层复合材料及其制备方法
CN113444915A (zh) 一种低成本铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法
CN104353836A (zh) 铜包铁(Fe-20wt%Cu)基刹车材料的制备方法
CN112143541A (zh) 一种二硫化钼和二硫化钨混合纳米润滑油添加剂及其应用
CN116535787A (zh) 减摩擦耐磨组合物、减摩擦耐磨复合材料及其制备方法和应用
CN110003642B (zh) 一种复合板及其制备方法
CN107354407A (zh) 一种重负荷低磨损铜基摩擦材料及其制备方法
CN108659913B (zh) 填充固化式耐高温固体润滑轴承及其制备方法
CN103756245A (zh) 一种改性聚甲醛材料及其制备方法

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