[0024] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0025] 本发明采用的聚合物基体聚四氟乙烯的平均粒径为20~35 μm,购自日本大金工业株式会社(上海分公司);氟化石墨烯的片径为0.4-5 μm,购自南京先丰纳米材料科技有限公司;多壁碳纳米管直径为8-15nm,长度为10-50 μm,购自中国科学院成都有机化学有限公司;硅酸铝颗粒的平均粒径为6.5μm,购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
[0026] 实施例1。
[0027] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯1g、多壁碳纳米管1g、硅酸铝1g。
[0028] 具体制备步骤:
[0029] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨4小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;球磨时酒精量应没过加入的原料表面(下同);
[0030] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压10MPa,保压10分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度360℃,保温2小时后随炉冷却;
[0031] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.2mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0032] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为14.3 MPa,接触角为118°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.173,磨损率约为3.6×
10-6mm3/N•m。
[0033] 实施例2。
[0034] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯2g、多壁碳纳米管2g、硅酸铝2g。
[0035] 具体制备步骤:
[0036] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨5小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,再采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0037] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压10MPa,保压10分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度365℃,保温2小时后随炉冷却;
[0038] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.2mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0039] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为14.9 MPa,接触角为120°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.169,磨损率约为2.1×
10-6mm3/N•m。
[0040] 实施例3。
[0041] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯3g、多壁碳纳米管3g、硅酸铝3g。
[0042] 具体制备步骤:
[0043] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨6小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0044] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压15MPa,保压15分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度370℃,保温2小时后随炉冷却;
[0045] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.25mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0046] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为15.7 MPa,接触角为123°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.164,磨损率约为1.4×
10-6mm3/N•m。
[0047] 实施例4。
[0048] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯4g、多壁碳纳米管4g、硅酸铝4g。
[0049] 具体制备步骤:
[0050] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨7小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0051] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压15MPa,保压15分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度375℃,保温2小时后随炉冷却;
[0052] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.25mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0053] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为16.2 MPa,接触角为125°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.161,磨损率约为0.8×
10-6mm3/N•m。
[0054] 实施例5。
[0055] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯5g、多壁碳纳米管5g、硅酸铝5g。
[0056] 具体制备步骤:
[0057] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨8小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0058] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压20MPa,保压20分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度380℃,保温2小时后随炉冷却;
[0059] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.3mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0060] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为16.9 MPa,接触角为128°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.158,磨损率约为0.3×
10-6mm3/N•m。
[0061] 图1为本发明实施案例一至五中聚四氟乙烯复合材料的压缩强度变化图,图2为本发明各实施案例中的表面自由能(与水接触时的接触角表示)变化图,图3为本发明各实施案例中的平均摩擦系数变化曲线,图4为本发明各实施案例中的磨损率变化图。图中序号1至5分别对应实施例1至5。
[0062] 实施例6。
[0063] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯5g、多壁碳纳米管3g、硅酸铝2g。
[0064] 具体制备步骤:
[0065] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨6小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0066] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压15MPa,保压15分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度370℃,保温2小时后随炉冷却;
[0067] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.25mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0068] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为15.9 MPa,接触角为125°,在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.15,磨损率约为0.9×10-
6mm3/N•m。
[0069] 实施例7。
[0070] 一种超声电机用氟化石墨烯改性聚四氟乙烯复合材料,各组分的重量份数如下:聚四氟乙烯100g、氟化石墨烯3g、多壁碳纳米管4g、硅酸铝3g。
[0071] 具体制备步骤:
[0072] 1) 将聚四氟乙烯、氟化石墨烯、多壁碳纳米管、硅酸铝粉末加入酒精中球磨6小时,然后在真空烘箱中隔夜(至少12小时)烘干,在采用高速粉碎机进行粉碎,然后过200目筛;
[0073] 2)将步骤1混好的模料加入模具中进行冷压成型,模压15MPa,保压15分钟;脱模后在四氟烧结炉中进行烧结,温度370℃,保温2小时后随炉冷却;
[0074] 3)将步骤2制成的聚四氟乙烯复合材料进行切片0.25mm厚,然后用环氧树脂胶粘贴到超声电机铝合金转子表面,将表面研磨至表面粗糙度小于0.1μm后处供组装使用。
[0075] 本实施例制备所得聚四氟乙烯复合材料的压缩强度5%为16 MPa,接触角为124°,-6 3在250N、200r/min条件下与磷青铜定子配副的摩擦系数为0.16,磨损率约为1.5×10 mm /N•m。
[0076] 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,这些改进也应视为本发明的保护范围。
[0077] 本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。