本發(fā)明涉及一種耐磨減摩材料的制備方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，大型機(jī)械和航空航天設(shè)備潤(rùn)滑和摩擦方面的需求日益增多，若其零部件和軸承因磨損而失效、滑動(dòng)和滾動(dòng)界面因摩擦磨損而抱死，會(huì)致使設(shè)備事故頻發(fā)甚至令其報(bào)廢，繼而導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故和飛行事故發(fā)生，極大影響大規(guī)模工業(yè)的生產(chǎn)正常開(kāi)展和航空航天器的穩(wěn)定運(yùn)行。故而，提高機(jī)械零部件、軸承等部件的摩擦磨損性能，改善滑動(dòng)和滾動(dòng)接觸界面的潤(rùn)滑特性，已成為迫切需要解決的摩擦學(xué)課題。與液態(tài)潤(rùn)滑劑和無(wú)機(jī)耐磨減摩增效材料相比，聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等聚合物具有質(zhì)量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、物理化學(xué)性能穩(wěn)定的突出優(yōu)點(diǎn)，并且還具有優(yōu)良的潤(rùn)滑和減摩特性。上述聚合物及其復(fù)合物在摩擦學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，備受關(guān)注。

在自潤(rùn)滑聚合物中，聚醚醚酮、聚酰亞胺的磨損率低，但摩擦系數(shù)高；聚四氟乙烯摩擦系數(shù)低，但其磨損率卻較高；此外，聚偏氟乙烯和聚醚砜摩擦和磨損的綜合摩擦學(xué)性能欠佳。與上述其他聚合物相比，聚偏氟乙烯的耐濕、防霉、防粘、電絕緣性優(yōu)異，其強(qiáng)度高、介電常數(shù)大，耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性能優(yōu)良，其可廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、汽車、化工、能源、建筑涂料等領(lǐng)域。聚偏氟乙烯的優(yōu)良?jí)弘娞匦允蛊淇蓜偃纬曤姍C(jī)系統(tǒng)的潤(rùn)滑和減摩，并且其抗紫外照射和其他高能射線輻射的性能優(yōu)于聚四氟乙烯。但聚偏氟乙烯承載能力差，其硬度低、易被磨損，故而其在摩擦學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用較少。因此可見(jiàn)，提高聚偏氟乙烯的硬度、增強(qiáng)其耐磨特性，提升其綜合摩擦性能是拓展其在摩擦學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。為有效改善自潤(rùn)滑特性聚合物摩擦學(xué)性能，可向低摩擦系數(shù)而高磨損的聚合物中添加高強(qiáng)輕質(zhì)且相容性好的聚合物、硬質(zhì)顆粒和纖維來(lái)增強(qiáng)其耐磨性能；同時(shí)，可考慮向摩擦系數(shù)較高并且易于磨損的聚合物中添加低摩擦系數(shù)和高硬度的摩擦增效材料來(lái)提升其磨損和摩擦性能。

為有效提升聚偏氟乙烯的耐磨和減摩特性，可將納米無(wú)機(jī)氧化物、碳化物、硫化物、石墨烯類以及纖維等作為磨損增強(qiáng)組元填充到聚偏氟乙烯中。在此研究方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者嘗試將納米三氧化二鐵、二氧化鈦、三氧化二鋁、碳化硅等超細(xì)微粒，晶須狀硫酸鈣和鈦酸鉀、氧化石墨微粒，石墨烯微粒以及短切碳纖維等作為增強(qiáng)材料填充到聚偏氟乙烯中，結(jié)果表明上述增強(qiáng)材料的添加有效改善了聚偏氟乙烯的耐高溫性能，提高了其結(jié)晶度，降低了其磨損率，繼而實(shí)現(xiàn)了聚偏氟乙烯摩擦學(xué)綜合應(yīng)用性能的有效提升，為拓展聚偏氟乙烯在摩擦學(xué)領(lǐng)域的工程應(yīng)用提供了有力的技術(shù)保障。但采用物理混合過(guò)程，簡(jiǎn)單將增強(qiáng)功能材料混加到聚偏氟乙烯中，添加材料與聚偏氟乙烯的共混相容性差，且隨其添加量增加，其在聚偏氟乙烯中分布更不均勻、易于聚集，致使聚偏氟乙烯的耐磨性能下降。公開(kāi)號(hào)為cn102634147a的專利公開(kāi)了一種波形旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)用聚偏氟乙烯基復(fù)合摩擦材料的制備方法，其主要過(guò)程是將聚偏氟乙烯、增強(qiáng)纖維、增強(qiáng)填料以及摩擦和導(dǎo)熱調(diào)節(jié)劑球磨混合，然后將添加后的混合物在乙醇中混勻，之后干燥，最后經(jīng)液壓成型和燒結(jié)處理，得到了超聲電機(jī)減摩用的聚偏氟乙烯基復(fù)合摩擦材料，采用該專利技術(shù)制備的復(fù)合材料能有效緩解超聲電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程的摩擦和磨損，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，但增強(qiáng)纖維、增強(qiáng)填料等材料在聚偏氟乙烯中分散不夠均勻，致使該聚偏氟乙烯基復(fù)合摩擦材料長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用性能不佳。公開(kāi)號(hào)為cn104017313a的專利提及了一種類石墨型氮化碳/聚偏氟乙烯復(fù)合摩擦材料的制備方法，其將γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性處理后的石墨型氮化碳和聚偏氟乙烯在無(wú)水乙醇中混合、混勻，之后對(duì)其烘干處理，最后熱壓成型或注塑擠出成型制得摩擦件，應(yīng)用本專利技術(shù)所制備的聚偏氟乙烯復(fù)合材料摩擦件具有優(yōu)良摩擦學(xué)性能和良好的機(jī)械性能，石墨型氮化碳的添加有效提高了聚偏氟乙烯的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，該復(fù)合摩擦材料在微電子、電氣、汽車和航天航空等行業(yè)有較好的應(yīng)用前景；但應(yīng)用該專利技術(shù)制備的復(fù)合材料因石墨型氮化碳在聚偏氟乙烯中依然存在分布不均勻的缺陷，故而其在高載荷條件下的抗磨損性能欠佳。此外，公開(kāi)號(hào)為cn105542372a的專利提及一種α-二氧化錳-石墨烯-聚四氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料制備方法，其首先對(duì)石墨烯進(jìn)行胺化處理，然后在胺化石墨烯表面經(jīng)水熱反應(yīng)沉積α-二氧化錳，之后再將其與胺化處理的聚四氟乙烯粉末共混，最后經(jīng)冷壓成型和熱處理，制備了α-二氧化錳-石墨烯-聚四氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有優(yōu)良的減摩和耐磨性能，但該專利技術(shù)提及的石墨烯胺化處理效率較低，致使α-二氧化錳與胺化石墨烯的結(jié)合強(qiáng)度小；同時(shí)α-二氧化錳與石墨烯復(fù)合物在聚四氟乙烯中依舊存在分布不均勻的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐磨和減摩性能優(yōu)良的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明主要是首先制備聚偏氟乙烯微濾分離膜，然后對(duì)聚偏氟乙烯微濾分離膜進(jìn)行堿化和粉碎處理，然后制備氧化石墨-聚偏氟乙烯微濾分離膜復(fù)合物，之后應(yīng)用水熱合成技術(shù)在氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物上沉積α-二氧化錳微粒，并對(duì)所制復(fù)合物微粒進(jìn)行還原處理以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目，最后再經(jīng)冷壓成型和熱處理工序處理，制得了摩擦學(xué)性能優(yōu)良的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。

本發(fā)明的制備方法如下：

(1)聚偏氟乙烯的預(yù)處理：

①聚偏氟乙烯微濾分離膜的制備：

a、按n,n-二甲基乙酰胺溶劑：聚乙烯吡咯烷酮：聚偏氟乙烯的質(zhì)量比為100：3～5：18～20的比例，首先將聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有n,n-二甲基乙酰胺溶劑的容器中，并將容器置于磁力攪拌器上，開(kāi)啟攪拌器加熱開(kāi)關(guān)，使容器中n,n-二甲基乙酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃，同時(shí)開(kāi)啟磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮溶解后，再加入平均粒徑為0.1mm的聚偏氟乙烯粉末，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯粉末全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h，即制備了聚偏氟乙烯微濾分離膜制備所用的鑄液；

b、將制得的鑄液倒在光滑潔凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)鑄液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板完全浸沒(méi)在冷凝浴溶液中，冷凝浴溶液是體積分?jǐn)?shù)為5‰的n,n-二甲基乙酰胺去離子水溶液，冷凝浴溶液溫度為40～50℃，待玻璃板上液態(tài)薄層凝膠化成膜并自動(dòng)從玻璃板上脫離后，將薄膜用去離子水浸泡24h，之后將其從去離子水中取出并用去離子水洗凈；

②聚偏氟乙烯分離膜的堿化處理：

將步驟①的聚偏氟乙烯微濾分離膜置于質(zhì)量濃度為24％的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，之后將分離膜從氫氧化鈉溶液中取出，用去離子水反復(fù)沖洗，直至沖洗水的ph值為中性；

③聚偏氟乙烯分離膜的粉碎處理：

用剪刀將烘干后且經(jīng)堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜裁剪成平均尺寸為5mm的碎屑；

(2)制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用復(fù)合物微粒的制備

①氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物的制備：

a、按n,n-二甲基甲酰胺：氧化石墨粉末：聚偏氟乙烯分離膜碎屑的質(zhì)量比為100：3～4.2：18～20的比例，將平均粒徑為20μm的氧化石墨粉末加入到盛有n,n-二甲基甲酰胺的容器中，用保鮮膜密封容器口并將容器置于超聲波處理器中進(jìn)行超聲波處理2h，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為20～30℃；然后將容器從超聲波處理器中取出，置于磁力攪拌器上，相繼開(kāi)啟攪拌器加熱和磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液保證氧化石墨在n,n-二甲基甲酰胺中均勻分散，同時(shí)使容器中n,n-二甲基甲酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃；之后將步驟(1)的聚偏氟乙烯分離膜碎屑加入到容器中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯分離膜碎屑全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h得到懸浮溶液；

b、將懸浮溶液平穩(wěn)地倒在干凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)懸浮溶液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板置于烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃；待液態(tài)薄層近干時(shí)，將玻璃板從烘箱中取出并將其瞬時(shí)浸沒(méi)到溫度為40～50℃自來(lái)水中，20～30min后將薄膜從玻璃板上揭下來(lái)并用去離子水沖洗干凈，之后將其置于烘箱中于80℃溫度下烘干；

c、將烘干后的薄膜從烘箱中取出，并用粉碎機(jī)將其粉碎成平均尺寸為2mm的碎屑，即得氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

②α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物的制備

按去離子水：硫酸錳：氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物：高錳酸鉀的質(zhì)量比為10:0.5～1：1～1.5:0.5～1的比例，將硫酸錳固體粉末加入到盛有去離子水的容器中，室溫下磁力攪拌使硫酸錳固體粉末溶解后，將氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硫酸錳水溶液中，并將此溶液超聲處理20～30min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為20～30℃；然后向混合溶液中加入高錳酸鉀固體粉末，室溫下攪拌使高錳酸鉀固體溶解后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到容積為25ml、內(nèi)襯層為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，擰緊不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋并將其置于電爐中，控制電爐爐堂內(nèi)的溫度為150℃，使不銹鋼反應(yīng)釜中的混合溶液在此溫度下水熱反應(yīng)24h；混合溶液水熱反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉電爐電源使其自然冷卻至室溫；待電爐自然冷卻至室溫后，從電爐中取出不銹鋼反應(yīng)釜，打開(kāi)不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋，將反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液進(jìn)行過(guò)濾并收集截留物，之后用去離子水多次洗滌得到過(guò)濾截留物，此截留物即為α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

③α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物的還原處理：

按去離子水：硼氫化鈉：α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物的質(zhì)量比為40:1:0.4～0.8的比例，首先將硼氫化鈉溶于去離子水中配制硼氫化鈉水溶液，然后將上述α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硼氫化鈉水溶液中進(jìn)行還原處理，以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目；用水浴將硼氫化鈉水溶液的溫度控制為80℃并反應(yīng)2h；2h后將α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物從硼氫化鈉水溶液中過(guò)濾分離出來(lái)，并將其用去離子水洗凈；之后將清洗干凈的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物置于真空干燥箱中，并在60℃下干燥處理12h；待復(fù)合物干燥處理后，將其從真空干燥箱中取出并進(jìn)一步粉碎處理，得到平均尺寸為0.5mm的細(xì)小碎末顆粒，即為制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的復(fù)合物微粒；

(3)α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備：

①所用原料：

α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒、質(zhì)量濃度為60％的聚四氟乙烯乳液、無(wú)水乙醇和去離子水；上述各原料用量有如下質(zhì)量比例關(guān)系：α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒：聚四氟乙烯乳液：無(wú)水乙醇：去離子水＝8～9：1～1.5：5：15；

②α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料制備所用物料的混合處理：

a、首先將聚四氟乙烯乳液加入到無(wú)水乙醇和去離子水的混合溶液中，并超聲振蕩15～20min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為25～35℃，使聚四氟乙烯乳液在無(wú)水乙醇中均勻分散；

b、然后將步驟(2)的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒加入到上述聚四氟乙烯乳液的乙醇水溶液中，室溫下磁力攪拌60～90min，然后水浴加熱將溶液溫度由室溫升至80℃，用玻璃棒緩慢攪拌溶液，待α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒完全粘連時(shí)停止加熱，并將粘連在一起的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒從溶液中分離出來(lái)；

c、將分離并粘連在一起α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒置干燥箱中，于100℃溫度下干燥處理4h，即制得制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的混合粉末；

③α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物耐磨減摩復(fù)合材料的成型處理：

a、首先將制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合材料所用的混合粉末倒入冷模壓模具中進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為20～25mpa，壓制時(shí)間為10～15min；待混合粉末壓制處理完畢后，將其從冷模壓模具中取出，對(duì)其進(jìn)行修整去除毛刺，使其光滑平整，制得直徑約為43.5mm、厚度約為3mm的圓盤(pán)狀α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片；

b、將修整后的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片置于溫控電爐中進(jìn)行熱處理，首先將電爐溫度自室溫以3℃/min的升溫速率升至180℃，并在180℃保溫60min；然后將電爐溫度以1℃/min的升溫速率由180℃升高到220℃，并在220℃保溫90min；之后關(guān)閉電爐電源，自然冷卻至室溫，待電爐溫度自然冷卻至室溫后，將熱處理后的薄片取出，即得到α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

使耐磨減摩增效組元α-二氧化錳、氧化石墨微粒在聚偏氟乙烯中分布更為均勻，避免了α-二氧化錳和氧化石墨微粒在聚偏氟乙烯中的聚結(jié)成團(tuán)，極大改善了聚偏氟乙烯的耐磨和減摩的摩擦學(xué)特性。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

(1)聚偏氟乙烯的預(yù)處理：

首先制備聚偏氟乙烯微濾分離膜，將3g聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有100gn,n-二甲基乙酰胺溶劑的燒杯中，并將燒杯置于hj-5型磁力攪拌器上，之后開(kāi)啟攪拌器加熱開(kāi)關(guān)使燒杯中n,n-二甲基乙酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃，同時(shí)開(kāi)啟磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后，再將18g平均粒徑為0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯粉末全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h，即制備了聚偏氟乙烯微濾分離膜制備所用的鑄液；將制得的鑄液倒在光滑潔凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)鑄液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板完全浸沒(méi)在冷凝浴溶液中，冷凝浴溶液是體積分?jǐn)?shù)為5‰的n,n-二甲基乙酰胺去離子水溶液，冷凝浴溶液溫度為40℃，待玻璃板上液態(tài)薄層凝膠化成膜并自動(dòng)從玻璃板上脫離后，將薄膜用去離子水浸泡24h，之后將其從去離子水中取出并用去離子水洗凈；然后將洗凈的聚偏氟乙烯微濾分離膜置于質(zhì)量濃度為24％的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，之后將分離膜從氫氧化鈉溶液中取出，并用去離子水反復(fù)沖洗，直至沖洗水的ph值為中性；最后用剪刀將烘干后且經(jīng)堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜裁剪成平均尺寸為5mm的碎屑；

(2)制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用復(fù)合物微粒的制備：

首先，將3g平均粒徑為20μm的氧化石墨粉末加入到盛有100gn,n-二甲基甲酰胺的燒杯中，用保鮮膜密封燒杯口并將燒杯置于超聲波處理器中進(jìn)行超聲波處理2h，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為20℃；然后將燒杯從超聲波處理器中取出并擦干燒杯外壁上的水滴，并將杯置于hj-5型磁力攪拌器上，相繼開(kāi)啟攪拌器加熱和磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液保證氧化石墨在n,n-二甲基甲酰胺中均勻分散，同時(shí)使燒杯中n,n-二甲基甲酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃；之后再將18g堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜碎屑加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯分離膜碎屑全部溶解；待聚偏氟乙烯分離膜碎屑溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h得到一懸浮溶液；然后將懸浮溶液平穩(wěn)地倒在干凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)懸浮溶液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板置于烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃；待液態(tài)薄層近干時(shí)，將玻璃板從烘箱中取出并將其瞬時(shí)浸沒(méi)到溫度為40℃自來(lái)水中，20min后將薄膜從玻璃板上揭下來(lái)并用去離子水沖洗干凈，之后將其置于烘箱中于80℃溫度下烘干；將烘干后的薄膜從烘箱中取出，并用粉碎機(jī)將其粉碎為成平均尺寸為2mm的碎屑，即得氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

其次，將1g硫酸錳固體粉末加入到盛有20ml去離子水的燒杯中，室溫下磁力攪拌使硫酸錳固體粉末溶解后，將2g氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硫酸錳水溶液中，并將此溶液超聲處理20min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為20℃；然后再向混合溶液中加入1g高錳酸鉀固體粉末，室溫下攪拌使高錳酸鉀固體溶解，將混合溶液轉(zhuǎn)移到容積為25ml、內(nèi)襯層為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，擰緊不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋并將其置于電爐中，控制電爐爐堂內(nèi)的溫度為150℃，使不銹鋼反應(yīng)釜中的混合溶液在此溫度下水熱反應(yīng)24h；混合溶液水熱反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉電爐電源使其自然冷卻至室溫，從電爐中取出不銹鋼反應(yīng)釜，打開(kāi)不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋，將反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液進(jìn)行過(guò)濾并收集截留物，之后用去離子水多次洗滌所得到的過(guò)濾截留物，此截留物即為α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

最后，將2.5g硼氫化鈉溶于100ml去離子水中配制硼氫化鈉水溶液，然后將1gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硼氫化鈉水溶液中進(jìn)行還原處理，以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目；用水浴將硼氫化鈉水溶液的溫度控制為80℃并反應(yīng)2h；2h后將α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物從硼氫化鈉水溶液中過(guò)濾分離出來(lái)，并將其用去離子水洗凈；之后將清洗干凈的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物置于真空干燥箱中，并在

60℃下干燥處理12h；待復(fù)合物干燥處理后，將其從真空干燥箱中取出并進(jìn)一步粉碎處理，得到平均尺寸為0.5mm的細(xì)小碎末顆粒，制得α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的復(fù)合物微粒；

(3)α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備：

首先將1.0g質(zhì)量濃度為60％的聚四氟乙烯乳液加入到5g無(wú)水乙醇和15ml去離子水的混合溶液中，并超聲振蕩15min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為25℃，使聚四氟乙烯乳液在乙醇水溶液中均勻分散；然后將8gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒加入到上述聚四氟乙烯乳液的乙醇水溶液中，室溫下磁力攪拌60min，然后水浴加熱將溶液溫度由室溫升至80℃，用玻璃棒緩慢攪拌溶液，待α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒完全粘連時(shí)停止加熱，并將粘連在一起的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒從溶液中分離出來(lái)；之后將分離并粘連在一起α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒置干燥箱中，于100℃溫度下干燥處理4h，制得α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯減摩耐磨復(fù)合材料所用的混合粉末；

再將制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合材料所用的混合粉末倒入型號(hào)為y04-50的冷模壓模具中進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為20mpa，壓制時(shí)間為10min；待混合粉末壓制處理完畢后，將其從冷模壓模具中取出，對(duì)其進(jìn)行修整去除毛刺，使其光滑平整，制得直徑約為43.5mm、厚度約為3mm的圓盤(pán)狀α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片；然后將修整后的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片置于溫控電爐中進(jìn)行熱處理，首先將電爐溫度自室溫以3℃/min的升溫速率升至180℃，并在180℃保溫60min；然后將電爐溫度以1℃/min的升溫速率由180℃升高到220℃，并在220℃保溫90min；之后關(guān)閉電爐電源，使其溫度由220℃自然冷卻至室溫，待電爐溫度自然冷卻至室溫后，將熱處理后的薄片取出，即得到α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。

實(shí)施例2

(1)聚偏氟乙烯的預(yù)處理：

首先制備聚偏氟乙烯微濾分離膜，將3.8g聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有100gn,n-二甲基乙酰胺溶劑的燒杯中，并將燒杯置于hj-5型磁力攪拌器上，之后開(kāi)啟攪拌器加熱開(kāi)關(guān)使燒杯中n,n-二甲基乙酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃，同時(shí)開(kāi)啟磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮溶解后，再將18.6g平均粒徑為0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯粉末全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h，即制備了聚偏氟乙烯微濾分離膜制備所用的鑄液；將制得的鑄液倒在光滑潔凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)鑄液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板完全浸沒(méi)在冷凝浴溶液中，冷凝浴溶液是體積分?jǐn)?shù)為5‰的n,n-二甲基乙酰胺去離子水溶液，冷凝浴溶液溫度為44℃，待玻璃板上液態(tài)薄層凝膠化成膜并自動(dòng)從玻璃板上脫離后，將薄膜用去離子水浸泡24h，之后將其從去離子水中取出并用去離子水洗凈；然后將洗凈的聚偏氟乙烯微濾分離膜置于質(zhì)量濃度為24％的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，之后將分離膜從氫氧化鈉溶液中取出，并用去離子水反復(fù)沖洗，直至沖洗水的ph值為中性；最后用剪刀將烘干后且經(jīng)堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜裁剪成平均尺寸為5mm的碎屑；

(2)制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用復(fù)合物微粒的制備：

首先，將3.8g平均粒徑為20μm的氧化石墨粉末加入到盛有100gn,n-二甲基甲酰胺的燒杯中，用保鮮膜密封燒杯口并將燒杯置于超聲波處理器中進(jìn)行超聲波處理2h，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為24℃；然后將燒杯從超聲波處理器中取出并擦干燒杯外壁上的水滴，并將杯置于hj-5型磁力攪拌器上，相繼開(kāi)啟攪拌器加熱和磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液保證氧化石墨在n,n-二甲基甲酰胺中均勻分散，同時(shí)使燒杯中n,n-二甲基甲酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃；之后再將18.6g堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜碎屑加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯分離膜碎屑全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h得到一懸浮溶液；然后將懸浮溶液平穩(wěn)地倒在干凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)懸浮溶液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板置于烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃；待液態(tài)薄層近干時(shí)，將玻璃板從烘箱中取出并將其瞬時(shí)浸沒(méi)到溫度為44℃自來(lái)水中，24min后將薄膜從玻璃板上揭下來(lái)并用去離子水沖洗干凈，之后將其置于烘箱中于80℃溫度下烘干；將烘干后的薄膜從烘箱中取出，并用粉碎機(jī)將其粉碎為成平均尺寸為2mm的碎屑，即得氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

其次，將1.4g硫酸錳固體粉末加入到盛有20g去離子水的燒杯中，室溫下磁力攪拌使硫酸錳固體粉末溶解，待硫酸錳固體粉末完全溶解后，將2.4g氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硫酸錳水溶液中，并將此溶液超聲處理24min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為23℃；然后再向混合溶液中加入1.4g高錳酸鉀固體粉末，室溫下攪拌使高錳酸鉀固體溶解后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到容積為25ml、內(nèi)襯層為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，擰緊不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋并將其置于電爐中，控制電爐爐堂內(nèi)的溫度為150℃，使不銹鋼反應(yīng)釜中的混合溶液在此溫度下水熱反應(yīng)24h；混合溶液水熱反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉電爐電源使其自然冷卻至室溫，從電爐中取出不銹鋼反應(yīng)釜，打開(kāi)不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋，將反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液進(jìn)行過(guò)濾并收集截留物，之后用去離子水多次洗滌得到過(guò)濾截留物，此截留物即為α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

最后，將2.5g硼氫化鈉溶于100g去離子水中配制硼氫化鈉水溶液，然后將1.14gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硼氫化鈉水溶液中進(jìn)行還原處理，以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目；用水浴將硼氫化鈉水溶液的溫度控制為80℃并反應(yīng)2h；2h后將α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物從硼氫化鈉水溶液中過(guò)濾分離出來(lái)，并將其用去離子水洗凈；之后將清洗干凈的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物置于真空干燥箱中，并在60℃下干燥處理12h；待復(fù)合物干燥處理后，將其從真空干燥箱中取出并進(jìn)一步粉碎處理，得到平均尺寸為0.5mm的細(xì)小碎末顆粒，即為制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的復(fù)合物微粒；

(3)α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備：

首先將1.2g質(zhì)量濃度為60％的聚四氟乙烯乳液加入到5g無(wú)水乙醇和15g去離子水的混合溶液中，并超聲振蕩16min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為28℃，使聚四氟乙烯乳液在乙醇水溶液中均勻分散；然后將8.4gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒加入到上述聚四氟乙烯乳液的乙醇水溶液中，室溫下磁力攪拌70min，然后水浴加熱將溶液溫度由室溫升至80℃，用玻璃棒緩慢攪拌溶液，待α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒完全粘連時(shí)停止加熱，并將粘連在一起的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒從溶液中分離出來(lái)；之后將分離并粘連在一起α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒置干燥箱中，于100℃溫度下干燥處理4h，制得α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯減摩耐磨復(fù)合材料所用的混合粉末；

再將制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合材料所用的混合粉末倒入型號(hào)為y04-50的冷模壓模具中進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為22mpa，壓制時(shí)間為12min；待混合粉末壓制處理完畢后，將其從冷模壓模具中取出，對(duì)其進(jìn)行修整去除毛刺，使其光滑平整，制得直徑約為43.5mm、厚度約為3mm的圓盤(pán)狀α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片；然后將修整后的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片置于溫控電爐中進(jìn)行熱處理，首先將電爐溫度自室溫以3℃/min的升溫速率升至180℃，并在180℃保溫60min；然后將電爐溫度以1℃/min的升溫速率由180℃升高到220℃，并在220℃保溫90min；之后關(guān)閉電爐電源，使其溫度由220℃自然冷卻至室溫，將熱處理后的薄片取出，即得到α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。

實(shí)施例3

(1)聚偏氟乙烯的預(yù)處理：

首先制備聚偏氟乙烯微濾分離膜，將4.4g聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有100gn,n-二甲基乙酰胺溶劑的燒杯中，并將燒杯置于hj-5型磁力攪拌器上，之后開(kāi)啟攪拌器加熱開(kāi)關(guān)使燒杯中n,n-二甲基乙酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃，同時(shí)開(kāi)啟磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮溶解后，再將19.5g平均粒徑為0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯粉末全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h，即制備了聚偏氟乙烯微濾分離膜制備所用的鑄液；將制得的鑄液倒在光滑潔凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)鑄液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板完全浸沒(méi)在冷凝浴溶液中，冷凝浴溶液是體積分?jǐn)?shù)為5‰的n,n-二甲基乙酰胺去離子水溶液，冷凝浴溶液溫度為47℃，待玻璃板上液態(tài)薄層凝膠化成膜并自動(dòng)從玻璃板上脫離后，將薄膜用去離子水浸泡24h，之后將其從去離子水中取出并用去離子水洗凈；然后將洗凈的聚偏氟乙烯微濾分離膜置于質(zhì)量濃度為24％的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，之后將分離膜從氫氧化鈉溶液中取出，并用去離子水反復(fù)沖洗，直至沖洗水的ph值為中性；最后用剪刀將烘干后且經(jīng)堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜裁剪成平均尺寸為5mm的碎屑；

(2)制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用復(fù)合物微粒的制備：

首先，將4.0g平均粒徑為20μm的氧化石墨粉末加入到盛有100gn,n-二甲基甲酰胺的燒杯中，用保鮮膜密封燒杯口并將燒杯置于超聲波處理器中進(jìn)行超聲波處理2h，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為27℃；然后將燒杯從超聲波處理器中取出并擦干燒杯外壁上的水滴，并將杯置于hj-5型磁力攪拌器上，相繼開(kāi)啟攪拌器加熱和磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液保證氧化石墨在n,n-二甲基甲酰胺中均勻分散，同時(shí)使燒杯中n,n-二甲基甲酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃；之后再將19.5g堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜碎屑加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯分離膜碎屑全部溶解，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h得到一懸浮溶液；然后將懸浮溶液平穩(wěn)地倒在干凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)懸浮溶液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板置于烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃；待液態(tài)薄層近干時(shí)，將玻璃板從烘箱中取出并將其瞬時(shí)浸沒(méi)到溫度為47℃自來(lái)水中，27min后將薄膜從玻璃板上揭下來(lái)并用去離子水沖洗干凈，之后將其置于烘箱中于80℃溫度下烘干；將烘干后的薄膜從烘箱中取出，并用粉碎機(jī)將其粉碎為成平均尺寸為2mm的碎屑，即得氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

其次，將1.7g硫酸錳固體粉末加入到盛有20g去離子水的燒杯中，室溫下磁力攪拌使硫酸錳固體粉末溶解，待硫酸錳固體粉末完全溶解后，將2.6g氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硫酸錳水溶液中，并將此溶液超聲處理27min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為27℃；然后再向混合溶液中加入1.7g高錳酸鉀固體粉末，室溫下攪拌使高錳酸鉀固體溶解后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到容積為25ml、內(nèi)襯層為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，擰緊不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋并將其置于電爐中，控制電爐爐堂內(nèi)的溫度為150℃，使不銹鋼反應(yīng)釜中的混合溶液在此溫度下水熱反應(yīng)24h；混合溶液水熱反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉電爐電源使其自然冷卻至室溫，從電爐中取出不銹鋼反應(yīng)釜，打開(kāi)不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋，將反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液進(jìn)行過(guò)濾并收集截留物，之后用去離子水多次洗滌所得到的過(guò)濾截留物，此截留物即為α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

最后，將2.5g硼氫化鈉溶于100g去離子水中配制硼氫化鈉水溶液，然后將1.18gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硼氫化鈉水溶液中進(jìn)行還原處理，以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目；用水浴將硼氫化鈉水溶液的溫度控制為80℃并反應(yīng)2h；2h后將α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物從硼氫化鈉水溶液中過(guò)濾分離出來(lái)，并將其用去離子水洗凈；之后將清洗干凈的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物置于真空干燥箱中，并在60℃下干燥處理12h；待復(fù)合物干燥處理后，將其從真空干燥箱中取出并進(jìn)一步粉碎處理，得到平均尺寸為0.5mm的細(xì)小碎末顆粒，即為制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的復(fù)合物微粒；

(3)α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備：

首先，將1.4g質(zhì)量濃度為60％的聚四氟乙烯乳液加入到5g無(wú)水乙醇和15g去離子水的混合溶液中，并超聲振蕩18min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為32℃，使聚四氟乙烯乳液在乙醇水溶液中均勻分散；然后將8.7gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒加入到上述聚四氟乙烯乳液的乙醇水溶液中，室溫下磁力攪拌80min，然后水浴加熱將溶液溫度由室溫升至80℃，用玻璃棒緩慢攪拌溶液，待α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒完全粘連時(shí)停止加熱，并將粘連在一起的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒從溶液中分離出來(lái)；之后將分離并粘連在一起α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒置干燥箱中，于100℃溫度下干燥處理4h，制得α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯減摩耐磨復(fù)合材料所用的混合粉末；

再將制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合材料所用的混合粉末倒入型號(hào)為y04-50的冷模壓模具中進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為24mpa，壓制時(shí)間為14min；待混合粉末壓制處理完畢后，將其從冷模壓模具中取出，對(duì)其進(jìn)行修整去除毛刺，使其光滑平整，制得直徑約為43.5mm、厚度約為3mm的圓盤(pán)狀α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片；然后將修整后的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片置于溫控電爐中進(jìn)行熱處理，首先將電爐溫度自室溫以3℃/min的升溫速率升至180℃，并在180℃保溫60min；然后將電爐溫度以1℃/min的升溫速率由180℃升高到220℃，并在220℃保溫90min；之后關(guān)閉電爐電源，使其溫度由220℃自然冷卻至室溫，將熱處理后的薄片取出，即得到α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。

實(shí)施例4

(1)聚偏氟乙烯的預(yù)處理：

首先制備聚偏氟乙烯微濾分離膜，將5g聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有100gn,n-二甲基乙酰胺溶劑的燒杯中，并將燒杯置于hj-5型磁力攪拌器上，之后開(kāi)啟攪拌器加熱開(kāi)關(guān)使燒杯中n,n-二甲基乙酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃，同時(shí)開(kāi)啟磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮溶解后，再將20g平均粒徑為0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯粉末全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h，即制備了聚偏氟乙烯微濾分離膜制備所用的鑄液；將制得的鑄液倒在光滑潔凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)鑄液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板完全浸沒(méi)在冷凝浴溶液中，冷凝浴溶液是體積分?jǐn)?shù)為5‰的n,n-二甲基乙酰胺去離子水溶液，冷凝浴溶液溫度為50℃，待玻璃板上液態(tài)薄層凝膠化成膜并自動(dòng)從玻璃板上脫離后，將薄膜用去離子水浸泡24h，之后將其從去離子水中取出并用去離子水洗凈；然后將洗凈的聚偏氟乙烯微濾分離膜置于質(zhì)量濃度為24％的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，之后將分離膜從氫氧化鈉溶液中取出，并用去離子水反復(fù)沖洗，直至沖洗水的ph值為中性；最后用剪刀將烘干后且經(jīng)堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜裁剪成平均尺寸為5mm的碎屑；

(2)制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用復(fù)合物微粒的制備：

首先，將4.2g平均粒徑為20μm的氧化石墨粉末加入到盛有100gn,n-二甲基甲酰胺的燒杯中，用保鮮膜密封燒杯口并將燒杯置于超聲波處理器中進(jìn)行超聲波處理2h，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為30℃；然后將燒杯從超聲波處理器中取出并擦干燒杯外壁上的水滴，并將杯置于hj-5型磁力攪拌器上，相繼開(kāi)啟攪拌器加熱和磁力攪拌開(kāi)關(guān)，攪拌溶液保證氧化石墨在n,n-二甲基甲酰胺中均勻分散，同時(shí)使燒杯中n,n-二甲基甲酰胺溶劑的溫度由室溫升高至80℃；之后再將20g堿化處理的聚偏氟乙烯分離膜碎屑加入到燒杯中，在80℃下繼續(xù)磁力攪拌4h，確保加入的聚偏氟乙烯分離膜碎屑全部溶解后，將溶液溫度降至50℃，并緩慢磁力攪拌2h得到一懸浮溶液；然后將懸浮溶液平穩(wěn)地倒在干凈的玻璃板上，用玻璃棒輕輕推動(dòng)懸浮溶液使其在玻璃板上形成均一液態(tài)薄層，之后將載有液態(tài)薄層的玻璃板置于烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃；待液態(tài)薄層近干時(shí)，將玻璃板從烘箱中取出并將其瞬時(shí)浸沒(méi)到溫度為50℃自來(lái)水中，30min后將薄膜從玻璃板上揭下來(lái)并用去離子水沖洗干凈，之后將其置于烘箱中于80℃溫度下烘干；將烘干后的薄膜從烘箱中取出，并用粉碎機(jī)將其粉碎為成平均尺寸為2mm的碎屑，即得氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

其次，將2g硫酸錳固體粉末加入到盛有20g去離子水的燒杯中，室溫下磁力攪拌使硫酸錳固體粉末溶解后，將3g氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硫酸錳水溶液中，并將此溶液超聲處理30min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為30℃；然后再向混合溶液中加入2g高錳酸鉀固體粉末，室溫下攪拌使高錳酸鉀固體溶解后，將混合溶液轉(zhuǎn)移到容積為25ml、內(nèi)襯層為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，擰緊不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋并將其置于電爐中，控制電爐爐堂內(nèi)的溫度為150℃，使不銹鋼反應(yīng)釜中的混合溶液在此溫度下水熱反應(yīng)24h；混合溶液水熱反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉電爐電源使其自然冷卻至室溫，從電爐中取出不銹鋼反應(yīng)釜，打開(kāi)不銹鋼反應(yīng)釜的密封蓋，將反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液進(jìn)行過(guò)濾并收集截留物，之后用去離子水多次洗滌所得到的過(guò)濾截留物，此截留物即為α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物；

最后，將2.5g硼氫化鈉溶于100g去離子水中配制硼氫化鈉水溶液，然后將2gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物加入到硼氫化鈉水溶液中進(jìn)行還原處理，以減少氧化石墨所載帶的含氧官能基團(tuán)數(shù)目；用水浴將硼氫化鈉水溶液的溫度控制為80℃并反應(yīng)2h；2h后將α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物從硼氫化鈉水溶液中過(guò)濾分離出來(lái)，并將其用去離子水洗凈；之后將清洗干凈的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物置于真空干燥箱中，并在60℃下干燥處理12h；待復(fù)合物干燥處理后，將其從真空干燥箱中取出并進(jìn)一步粉碎處理，得到平均尺寸為0.5mm的細(xì)小碎末顆粒，制得α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料所用的復(fù)合物微粒；

(3)α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料的制備：

首先，將1.5g質(zhì)量濃度為60％的聚四氟乙烯乳液加入到5g無(wú)水乙醇和15g去離子水的混合溶液中，并超聲振蕩20min，超聲波頻率為40khz，超聲波水浴的溫度為35℃，使聚四氟乙烯乳液在乙醇水溶液中均勻分散；然后將9gα-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒加入到上述聚四氟乙烯乳液的乙醇水溶液中，室溫下磁力攪拌90min，然后水浴加熱將溶液溫度由室溫升至80℃，用玻璃棒緩慢攪拌溶液，待α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒完全粘連時(shí)停止加熱，并將粘連在一起的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒從溶液中分離出來(lái)；之后將分離并粘連在一起α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合物微粒置干燥箱中，于100℃溫度下干燥處理4h，即制得制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯減摩耐磨復(fù)合材料所用的混合粉末；

再將制備α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯復(fù)合材料所用的混合粉末倒入型號(hào)為y04-50的冷模壓模具中進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為25mpa，壓制時(shí)間為15min；待混合粉末壓制處理完畢后，將其從冷模壓模具中取出，對(duì)其進(jìn)行修整去除毛刺，使其光滑平整，制得直徑約為43.5mm、厚度約為3mm的圓盤(pán)狀α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片；然后將修整后的α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料薄片置于溫控電爐中進(jìn)行熱處理，首先將電爐溫度自室溫以3℃/min的升溫速率升至180℃，并在180℃保溫60min；然后將電爐溫度以1℃/min的升溫速率由180℃升高到220℃，并在220℃保溫90min；之后關(guān)閉電爐電源，使其溫度由220℃自然冷卻至室溫，將熱處理后的薄片取出，即得到α-二氧化錳-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨減摩復(fù)合材料。