CN117430902A - 一种减摩耐磨复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减摩耐磨复合材料及其制备方法和应用，所述减摩耐磨复合材料包括以下质量百分比含量的各组分：聚四氟乙烯悬浮粉40～75％；聚四氟乙烯超细粉5～15％；增强纤维10～20％；聚酰亚胺3～10％；聚苯酯5～15％；无机填料1.5～5％；无机纳米粒子增强填料0.5～2％。本发明通过对减摩耐磨层复合材料的配方组分进行优化，提高了减摩耐磨复合材料的机械强度、热稳定性、及减摩耐磨性，适用于制备重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，并由其制备的轴套产品在重载油润滑情况下具有优越的减摩耐磨性和长久的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及自润滑材料技术领域，具体地，涉及一种减摩耐磨复合材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种减摩耐磨复合材料及其制备方法和其在制备适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料中的应用。
背景技术
PTFE三层复合材料由于采用了钢背-铜粉层-改性PTFE这种特殊的结构，特别是青铜粉与表面改性PTFE的复合效应，使材料在摩擦磨损机理上表现出与普通PTFE基复合材料不同的特征。PTFE三层复合材料是一种具有广泛应用前景的滑动轴承材料，特别是在不良的润滑工况条件如边界润滑、无油干摩擦条件下，与传统金属基滑动轴承相比具有优异的减摩自润滑性能。在特殊工况下采用三层复合自润滑材料轴承可以大大提高机器的工作可靠性和使用寿命，并能降低机器噪声，减少维护费用。由于钢背-铜粉层-改性PTFE这种三层复合材料的特殊组成，该种三层复合自润滑材料多适用于轻载高速工况，其减摩机理为在对偶面形成润滑转移膜，达到减摩效果。随着航空航天、船舶、汽车等工业的发展以及机械工业的进步，对PTFE三层复合材料制品性能的要求越来越苛刻，高载荷、高速度、高耐磨、低摩擦是其发展趋势。而钢背-铜粉层-改性PTFE用于重载油润滑工况存在以下问题。第一，在重载条件下，材料的机械强度不够；第二，润滑油的存在会在一定程度上抑制转移膜的形成；第三，在油润滑条件下，润滑油作为流体会对塑料层表面进行腐蚀；第四，在重载工况运行过程中，由于摩擦热作用会产生瞬时高温，三层复合材料的塑料层热稳定性不足。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种减摩耐磨复合材料及其制备方法和应用。基于该减摩耐磨复合材料的PTFE三层复合材料制备的轴承在重载油润滑工况下具有好的耐摩擦磨损性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
在第一方面，本发明提供了一种减摩耐磨复合材料，包括以下质量百分比含量的各组分：
聚四氟乙烯悬浮粉40～75％；
聚四氟乙烯超细粉5～15％；
增强纤维10～20％；
聚酰亚胺3～10％；
聚苯酯5～15％；
无机填料1.5～5％；
无机纳米粒子增强填料0.5～2％。
优选地，所述聚四氟乙烯悬浮粉的粒径为80～120μm。
优选地，所述聚四氟乙烯超细粉的粒径为4～6μm。
优选地，所述增强纤维为碳纤维和芳纶纤维的混合物；所述碳纤维和芳纶纤维的混合质量比为1：1～2。
优选地，所述短切碳纤维为经过改性处理的短切碳纤维，其制备步骤如下：
将短切碳纤维加入硝酸溶液中浸泡后抽滤，所得滤饼冲洗后干燥，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维；
将硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入无水乙醇中进行超声搅拌至分散均匀，然后加入硅烷偶联剂继续超声搅拌后，抽滤，干燥，即得经过硅烷偶联剂改性处理的短切碳纤维。
优选地，所述聚酰亚胺粒径为20～45μm；
所述聚苯酯粒径为20～40μm。
优选地，所述无机填料为氟化物；
更优选地，所述无机填料为氟化钙；所述氟化钙的粒径为6～10μm。
优选地，所述无机纳米粒子增强填料为经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子；
所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米蒙脱石、纳米氧化铝中的一种或多种。
优选地，所述经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子的制备步骤如下：
将无机纳米粒子加入到无水乙醇中进行超声搅拌至分散均匀，然后加入硅烷偶联剂继续超声搅拌后，抽滤，干燥，即得经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子。
第二方面，本发明提供了一种减摩耐磨复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、增强纤维、无机填料和无机纳米粒子增强填料，搅拌物料分散均匀，得混合料；
步骤A2：在混合料中加入有机溶剂，使固含量为15-30％，得具有一定流动性的减摩耐磨复合材料；
优选地，步骤A2中，所述有机溶剂为碳氢溶剂、航空煤油、白油、液体石蜡中的一种或多种。
第三方面，本发明提供了一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层、多孔铜粉层和减摩耐磨复合材料层；所述多孔铜粉层设置在金属基底层表面，所述减摩耐磨复合材料层设置在多孔铜粉层表面及孔隙中；
其中，所述减摩耐磨复合材料层采用前述的减摩耐磨复合材料或采用前述方法制备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和其他金属板中的任一种；金属基板的厚度为0.5～2.5mm。
优选地，所述多孔铜粉层采用的铜粉为铜合金粉，粒径为80～120目。
优选地，所述多孔铜粉层的厚度为0.25～0.5mm，孔隙率为35～50％。
优选地，所述聚合物材料层的厚度为0.01～0.1mm。
优选地，所述适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤B1：在保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属板基底层上，形成多孔铜粉层；
步骤B2：将采用前述方法制备的具有一定流动性的减摩耐磨复合材料铺轧到烧结好的多孔铜粉层上，然后进行烘干，至有机溶剂完全挥发；
步骤B3：将烘干后的复合板材进行粗轧，然后进行烧结；
步骤B4：将烧结后的复合板材再进行轧制至成品复合板材所需厚度，即得所述PTFE三层复合材料。
优选地，步骤B1中，所述保护氛围为氮气和氢气的混合气体；所述烧结温度为850～930℃，烧结时间为10～30min。
优选地，步骤B2中，所述烘干温度为180～250℃，烘干时间为30～60min。
优选地，步骤B3中，所述粗轧的轧制量为0.01～0.10mm。
优选地，步骤B3中，所述烧结的温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
与现有技术相比，本发明提供了一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，通过对减摩耐磨层复合材料的配方组分进行优化，提高了减摩耐磨层的机械强度、热稳定性、及减摩耐磨性，该种复合材料制备的轴套产品在重载油润滑情况下具有优越的减摩耐磨性和长久的使用寿命。本发明的具体有益效益如下：
第一，本发明采用碳纤和芳纶纤维两种混合纤维作为纤维增强材料，并分别对碳纤和芳纶纤维进行了表面处理。通过硝酸氧化，在碳纤表面形成一些活性基团，再通过硅烷偶联剂进行表面处理，解决碳纤与有机聚合物基体相容性差的问题。通过乙醇对芳纶纤维进行清洗，去除芳纶纤维表面的杂质，提高芳纶纤维与其他物料之间的界面作用，提高材料的结合强度。经氧化处理并用硅烷偶联剂进行表面处理后的碳纤表面具有大量的有机碳氢分子链，与芳纶纤维分子之间具有很好的相容性，具有一定柔性分芳纶纤维可与碳纤之间发生缠绕，形成纤维增强网络。通过碳纤和芳纶纤维的协同增强作用，可大大提高复合材料的机械强度和热稳定性。
第二，选用聚苯酯作为有机增强填料，聚苯酯为一种高分子自润滑材料，具有较高的结晶度，与聚合物基体材料之间有更好的相容性，力学强度高，热稳定性高，在较高温度下仍具有一定的机械强度，作为有机高分子增强填料，在提高复合材料机械强度和耐磨性的同时，提高了复合材料的热稳定性。
第三，本发明中添加了一定量的聚四氟乙烯超细粉，聚四氟乙烯超细粉具有很好的流动性和延展性，聚四氟乙烯超细粉的加入可弥补其他填料加入引起的复合材料摩擦系数的提高，是的复合材料具有更好的减摩效果。另外，聚四氟乙烯超细粉加入可提高混合料的流动性，使得混合料能够更均匀的在铜粉板表面铺展。
第四，本发明中添加了热塑性的聚酰亚胺，聚酰亚胺具有优异的力学性能和热稳定性，聚酰亚胺分子链中大量的酰亚胺基团可与其他物质之间形成氢键，因而聚酰亚胺具有较强的粘结性，热塑性聚酰亚胺的加入在高温烧结塑化过程中可浸润填充复合材料的界面及孔隙中，将复合材料粘结成一个有机整体，提高复合材料的结合力和机械强度。
第五，本发明中添加了氟化钙，氟化钙具有低温脆性和高温塑性，其在低温条件下起到增强作用，在高温条件下起到润滑作用。另外，氟化钙具有良好的吸附性能，氟化钙可以很好的转移到对偶面，结合氟化钙的低温脆性和高温塑性的特性，在高载荷工况下，含有氟化钙的转移膜既具有优异的润滑性能，又能起到承载作用。
第六，本发明中添加了经过表面处理的纳米无机粒子，纳米材料能够均匀的分散的复合材料中，通过其表面效应，起到了进一步增强增韧的作用。
第七，本发明中通过湿法制备减磨耐磨层，采用有机溶剂来混合原料，本发明塑料层组分大部分为有机物，碳纤及无机纳米粒子经过硅烷偶联剂处理，通过加入溶剂润湿界面，提高了物料分散的均匀性和流动性。
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适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料结构示意图；
其中：1-减摩耐磨复合材料层；2-多孔铜粉层；3-金属基底层。
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。
在本发明的具体实施方式中，如图1所示，其为本发明提供的适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的结构示意图，所述PTFE三层复合材包括金属基底层3，烧结于金属板基底层3一侧表面的多孔铜粉层2，以及嵌入多孔铜粉孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层1。
在一具体实施方式中，所述的金属基底层3可以为低碳钢板(如10钢、15钢、20钢等)或其他金属板(如铜板)，所述金属板基底层的厚度为0.5～2.5mm。金属基底层的厚度及宽度可以根据实际需求进行设定，在本发明的实施例中，所述金属基底层3为SPCC低碳钢板，硬度为100HB～180HB，厚度为1.0mm。
在一具体实施方式中，所述烧结于金属基底层3一侧表面的多孔铜粉层2由铜粉颗粒烧结于金属基底层3表面而成；在烧结过程中需通过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，控制多孔铜粉层2的孔隙率在35～50％。在发明的本实施例中，所述多孔铜粉层2的孔隙率为40％。在本实施例中，所述铜合金粉的原料为铜锡合金，具体为CuSn10，且铜粉粒径为100～140目。所述多孔铜粉层2的厚度可以根据实际需要而设定，如使用场合，在本发明的实施例中，所述多孔铜合金层2的厚度为0.35mm。
在一具体实施方式中，所述减摩耐磨复合材料层1由减摩耐磨复合材料制备而成，厚度为0.01～0.1mm。该减摩耐磨复合材料层1与轴直接接触，因此在降低材料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，通过加入有机和无机填料对聚四氟乙烯进行增强改性，配合特定的制备工艺，可使得复合材料在重载条件下具有好的耐磨性。
所述减摩耐磨复合材料包括以下质量百分比含量的各组分：
聚四氟乙烯悬浮粉40～75％；
聚四氟乙烯超细粉5～15％；
增强纤维10～20％；
聚酰亚胺3～10％；
聚苯酯5～15％；
无机填料1.5～5％；
无机纳米粒子增强填料0.5～2％。
优选所述减摩耐磨复合材料包括以下质量百分比含量的各组分：
聚四氟乙烯悬浮粉55％；
聚四氟乙烯超细粉10％；
增强纤维15％；
聚酰亚胺4～8％；
聚苯酯8～12％；
无机填料3％；
无机纳米粒子增强填料1％。
进一步地，所述聚四氟乙烯悬浮粉的粒径为80～120μm，以聚四氟乙烯为基体材料，使得复合材料具有较低的摩擦系数。
进一步地，所述聚四氟乙烯超细粉的平均粒径为4～6μm，聚四氟乙烯超细粉具有较大的比表面积，在降低复合材料摩擦系数的同时增加复合材料制备的可铺展软体的流动性。
进一步地，所述增强纤维为碳纤维和芳纶纤维的混合物，碳纤维和芳纶纤维的混合质量比为1：1～2。混料前对碳纤维和芳纶纤维分别进行表面处理，提高复合材料之间的界面作用，通过碳纤维和芳纶纤维的协同作用，提高了复合材料的强度和韧性。
进一步地，所述聚酰亚胺为热塑性聚酰亚胺，粒径为20～45μm，聚酰亚胺具有优异的力学性能，同时聚酰亚胺具有较高的粘结力，在烧结塑化过程中熔融的聚酰亚胺可浸润到材料的界面和孔隙中，形成整体的网络状结构，可大大提高复合塑料层的内部结合力和塑料层和铜粉板之间的结合力。
进一步地，所述聚苯酯的粒径为20～40μm，聚苯酯具有较高的结晶性，因而具有较高的机械强度和热稳定性，聚苯酯以聚合物增强填料加入到复合材料中，可在较高温度下提高复合材料的机械强度和热稳定性。
进一步地，所述无机填料为氟化物，例如氟化钙，氟化钙的粒径为6～10μm。无机氟化物本身可作为润滑材料，在低温条件下，起到增强作用，在高温条件下具有一定塑性，可起到润滑作用，高温条件下可与对偶金属面发生化学反应，促进转移膜的形成，同时对聚四氟乙烯材料起到抗氧化作用。
进一步地，所述无机纳米粒子增强填料为经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子；所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米蒙脱石、纳米氧化铝中的一种或多种。采用硅烷偶联剂对无机纳米粒子进行预处理，提高无机纳米粒子的分散性。少量无机纳米粒子的加入可起到进一步的增强增韧作用，另外无机纳米粒子可提高转移膜与金属对偶面的结合力。
在一具体实施方式中，本发明提供了前述适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：称取一定量的无机纳米粒子加入到无水乙醇中进行超声搅拌30-60min，至分散均匀，加入硅烷偶联剂，继续超声搅拌20-40min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的无机纳米粒子至于真空干燥箱中，80℃烘干30-60min，至完全干燥。所述硅烷偶联剂的加入量为无机纳米粒子质量的2～4％。
步骤S2：将短切碳纤维加入到40-60％的硝酸溶液中搅拌浸泡1-2h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的短切碳纤维在真空干燥箱中，90-100℃烘干30-60min，至恒重。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散10-30min至分散均匀后加入硅烷偶联剂继续超声搅拌20-40min中后，抽滤，在真空干燥箱中75-85℃烘干30-60min至恒重。所述硅烷偶联剂的加入量为短切碳纤维质量的2～4％。
步骤S3：将芳纶纤维加入到无水乙醇中搅拌10-30min后，抽滤，在真空干燥箱中75-85℃烘干30-60min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经预处理的短切碳纤维和芳纶纤维、经预处理的无机纳米粒子及无机氟化物(如氟化钙)，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入有机溶剂，固含量为15-30％，制备成具有一定流动性的混合料(即减摩耐磨复合材料)。
优选地，有机溶剂为碳氢溶剂、航空煤油、白油、液体石蜡中的一种或多种。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为850～930℃，烧结时间为10～30min。
步骤S7：将制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.01～0.10mm；
步骤S8：采用烘干炉，以180～250℃烘30～60分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准；
步骤S9：粗轧，对步骤S8处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.01～0.10mm，将复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除复合材料层的孔隙，增加复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉中将粗轧后的复合板材进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
实施例
下面将结合本申请的实施例，对本申请的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以下实施例和对比例中，所用的原料具体信息如下所述：
聚四氟乙烯悬浮粉购自山东东岳化工有限公司，型号为DF-17。
聚四氟乙烯超细粉购自山东东岳化工有限公司，型号为DF-511T。
聚酰亚胺购自苏州予信天材新材料应用技术有限公司，型号为3835-UMP。
聚苯酯购自中蓝晨光化工研究院有限公司，型号为CGZ-351-10。
短切碳纤维购自日本东丽公司，型号为T700。
芳纶纤维购自江苏爱尔达复合材料有限公司。
氟化钙购自福晨(天津)化学试剂有限公司。
纳米氧化铝购自北京德科岛金科技有限公司，型号为DK410-1。
硅烷偶联剂购自南京曙光化工集团有限公司，型号为KH-560。
对照例1
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
55％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，15％经预处理后的短切碳纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经预处理后的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S4：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S5：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S6：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S7：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S8：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S9：将步骤S8处理后的复合板材在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S10：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
对照例2
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
55％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，15％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S3：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S2处理的芳纶纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S4：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S5：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S6：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S7：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S8：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S9：将步骤S8处理后的复合板材在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S10：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
对照例3
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
45％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，10％经预处理后的短切碳纤维，15％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经预处理后的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
对照例4
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
58％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，5％经预处理后的短切碳纤维，10％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经预处理后的短切碳纤维及经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
对照例5
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
52％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，5％经预处理后的短切碳纤维，10％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，6％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经预处理后的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
对照例6
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
55％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，5％经硅烷偶联剂处理的短切碳纤维，10％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经硅烷偶联剂处理的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经硅烷偶联剂处理的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
实施例1
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
55％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，5％经预处理后的短切碳纤维，10％芳纶纤维，8％的聚酰亚胺，8％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经预处理后的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
实施例2
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，包括金属基底层，烧结于金属基底层一侧表面的多孔铜粉层，以及嵌入多孔铜粉层孔隙和覆盖于多孔铜粉层表面的减摩耐磨复合材料层。其减摩耐磨复合材料层中，采用的减摩耐磨复合材料的质量百分比组分如下：
55％的聚四氟乙烯悬浮粉，10％的聚四氟乙烯超细粉，10％经预处理后的短切碳纤维，5％芳纶纤维，4％的聚酰亚胺，12％聚苯酯，3％的氟化钙，1％的经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝。
一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法如下：
步骤S1：称取纳米氧化铝加入到无水乙醇中进行超声搅拌40min，至分散均匀，加入纳米氧化铝质量3％的硅烷偶联剂，继续超声搅拌30min后，抽滤，将硅烷偶联剂处理后的纳米氧化铝至于真空干燥箱中，80℃烘干50min，至完全干燥，待用。
步骤S2：将短切碳纤维加入到50％的硝酸溶液中搅拌浸泡1h后抽滤，用蒸馏水冲洗滤饼至中性，将清洗后的滤饼在真空干燥箱中，100℃烘干50min，至恒重，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维。
将上述硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入到无水乙醇中超声分散20min至分散均匀后加入短切碳纤维质量3％的硅烷偶联剂继续超声搅拌30min中后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干40min至恒重，得经预处理后的短切碳纤维。
步骤S3：将芳纶纤维加入到一定量的无水乙醇中搅拌20min后，抽滤，在真空干燥箱中80℃烘干50min至恒重。
步骤S4：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、经步骤S3处理的芳纶纤维、经预处理后的短切碳纤维、经硅烷偶联剂处理的纳米氧化铝及氟化钙，在高速粉碎搅拌机中进行搅拌，搅拌1min，暂停1min，重复搅拌3-5次，至物料分散均匀。
步骤S5：在搅拌混合均匀的混合料中加入白油，使固含量为25％，制备成具有一定流动性的混合料，即减摩耐磨复合材料。
步骤S6：将铜粉颗粒烧结到金属基板上，在氮气和氢气的保护氛围下，烧结温度为900℃，烧结时间为20min。
步骤S7：将步骤S4制备好的混合料铺轧到烧结好的铜粉基板上，厚度为0.08mm。
步骤S8：采用烘干炉，以220℃烘40分钟，以混合料中的溶剂完全烘干为准。
步骤S9：粗轧，对步骤S7处理后的复合板材进行轧制，轧制量为0.1mm，将减摩耐磨复合材料轧至铜粉孔隙中，并去除减摩耐磨复合材料层的孔隙，增加减摩耐磨复合材料的密实性。
步骤S10：在氮气保护烧结炉进行烧结，烧结温度为350～395℃，烧结时间为30～60分钟，氮气纯度99.9％以上。
步骤S11：对烧结塑化后的板材进行轧制，轧至成品板材厚度要求，去除塑料层的孔隙，得到金属塑料三层复合材料。
性能测试
1)将各比较例和实施例制备的三层复合材料板材取样分别进行端磨试验，端磨试验机型号：MSU-1端面摩擦磨损试验机，润滑方式：油润滑，试验条件：试验速度：0.8m/s，试验载荷：14MPa，试验时间121min。试验结果如表1所示。
表1
2)将各比较例和实施例制备的三层复合材料板材分别制备成相同型号的轴套进行试验，包括静压试验、往复耐久试验。
静压试验在微机控制电子万能试验机上进行，试验载荷为300MPa。试验结果如下表2所示。
表2
| 材料编号 | 永久变形量(mm) |
| 对照例1 | 0.009 |
| 对照例2 | 0.014 |
| 对照例3 | 0.010 |
| 对照例4 | 0.013 |
| 对照例5 | 0.012 |
| 对照例6 | 0.011 |
| 实施例1 | 0.011 |
| 实施例2 | 0.011 |
往复耐久试验在往复试验机上进行，试验条件如下表3所示：
表3
往复耐久试验试验结果如下表4所示。
表4
| 材料编号 | 平均摩擦系数 | 最大磨损量(mm) |
| 对照例1 | 0.010 | 0.025 |
| 对照例2 | 0.009 | 0.019 |
| 对照例3 | 0.015 | 0.037 |
| 对照例4 | 0.010 | 0.020 |
| 对照例5 | 0.014 | 0.028 |
| 对照例6 | 0.010 | 0.023 |
| 实施例1 | 0.008 | 0.010 |
| 实施例2 | 0.007 | 0.011 |
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，包括以下质量百分比含量的各组分：
聚四氟乙烯悬浮粉40～75％；
聚四氟乙烯超细粉5～15％；
增强纤维10～20％；
聚酰亚胺3～10％；
聚苯酯5～15％；
无机填料1.5～5％；
无机纳米粒子增强填料0.5～2％。
2.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯悬浮粉的粒径为80～120μm；
所述聚四氟乙烯超细粉的粒径为4～6μm。
3.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述增强纤维为碳纤维和芳纶纤维的混合物；所述碳纤维和芳纶纤维的混合质量比为1：1～2。
4.根据权利要求3所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述短切碳纤维为经过改性处理的短切碳纤维，其制备步骤如下：
将短切碳纤维加入硝酸溶液中浸泡后抽滤，所得滤饼冲洗后干燥，得硝酸氧化处理后的短切碳纤维；
将硝酸氧化处理后的短切碳纤维加入无水乙醇中进行超声搅拌至分散均匀，然后加入硅烷偶联剂继续超声搅拌后，抽滤，干燥，即得经过硅烷偶联剂改性处理的短切碳纤维。
5.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述聚酰亚胺粒径为20～45μm；
所述聚苯酯粒径为20～40μm。
6.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述无机填料为氟化物；
更优选所述无机填料为氟化钙；所述氟化钙的粒径为6～10μm。
7.根据权利要求1所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述无机纳米粒子增强填料为经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子；
所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米蒙脱石、纳米氧化铝中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的减摩耐磨复合材料，其特征在于，所述经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子的制备步骤如下：
将无机纳米粒子加入到无水乙醇中进行超声搅拌至分散均匀，然后加入硅烷偶联剂继续超声搅拌后，抽滤，干燥，即得经过硅烷偶联剂预处理的无机纳米粒子。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的减摩耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1：按比例称取聚四氟乙烯悬浮粉、聚四氟乙烯超细粉、聚苯酯、聚酰亚胺、增强纤维、无机填料和无机纳米粒子增强填料，搅拌物料分散均匀，得混合料；
步骤A2：在混合料中加入有机溶剂，使固含量为15-30％，得具有一定流动性的减摩耐磨复合材料；
优选地，步骤A2中，所述有机溶剂为碳氢溶剂、航空煤油、白油、液体石蜡中的一种或多种。
10.一种适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料，其特征在于，包括金属基底层、多孔铜粉层和减摩耐磨复合材料层；所述多孔铜粉层设置在金属基底层表面，所述减摩耐磨复合材料层设置在多孔铜粉层表面及孔隙中；
其中，所述减摩耐磨复合材料层采用权利要求1-8任一项所述的减摩耐磨复合材料或采用权利要求9所述方法制备的减摩耐磨复合材料制备得到；
所述适用于重载油润滑工况的PTFE三层复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤B1：在保护氛围下，将铜粉颗粒烧结到金属板基底层上，形成多孔铜粉层；
步骤B2：将采用权利要求9所述方法制备的具有一定流动性的减摩耐磨复合材料铺轧到烧结好的多孔铜粉层上，然后进行烘干，至有机溶剂完全挥发；
步骤B3：将烘干后的复合板材进行粗轧，然后进行烧结；
步骤B4：将烧结后的复合板材再进行轧制至成品复合板材所需厚度，即得所述PTFE三层复合材料。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118388906A (zh) * | 2024-06-25 | 2024-07-26 | 天津理工大学 | 一种表面改性碳纤维增强聚苯酯/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法 |
| CN118578691A (zh) * | 2024-08-06 | 2024-09-03 | 浙江长盛滑动轴承股份有限公司 | 具有网状结构的ptfe基滑动轴承用复合材料的制作方法 |
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2023
- 2023-09-27 CN CN202311262868.4A patent/CN117430902A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118388906A (zh) * | 2024-06-25 | 2024-07-26 | 天津理工大学 | 一种表面改性碳纤维增强聚苯酯/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法 |
| CN118578691A (zh) * | 2024-08-06 | 2024-09-03 | 浙江长盛滑动轴承股份有限公司 | 具有网状结构的ptfe基滑动轴承用复合材料的制作方法 |
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