旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法，各組分的重量百分含量如下：聚酰亞胺?50～70%，碳纖維?10～20%，聚四氟乙烯?5～15%，石墨5～15%，三氧化二鋁0～10%。將成比例的聚酰亞胺和聚四氟乙烯混合均勻，然后加入碳纖維、石墨和三氧化二鋁，充分混合均勻；將混好的模料倒入模具中，熱壓成型，模壓溫度360～380℃，壓力10～20MPa,自然冷卻。本產(chǎn)品具有機(jī)械強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損率低等特點(diǎn)。該復(fù)合材料容易加工成薄片而在旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)中使用，提高了超聲電機(jī)的輸出特性，延長了材料的使用壽命。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法，屬于超聲電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲電機(jī)是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展和應(yīng)用的一種新型微電機(jī)，適合其摩擦驅(qū)動要求的聚合物摩擦材料得到不斷發(fā)展，摩擦材料的理化性能直接影響超聲電機(jī)的性能。然而，聚酰亞胺是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的耐熱性較高的一類高分子材料，耐高溫、耐輻射，且具有優(yōu)良的機(jī)械性能和摩擦學(xué)性能，被譽(yù)為“塑料之王”，尤其在高溫、高壓和高速等苛刻環(huán)境下具有優(yōu)異的減摩潤滑特性，已在航空、航天、電器、機(jī)械、化工及微電子等高【技術(shù)領(lǐng)域】得到了廣泛應(yīng)用。聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品典型的成型工藝為流延法，而整體材料通常采用熱壓燒結(jié)法成型。其中，模壓件主要用于高溫?zé)o潤滑軸承的制造，具有較高的使用價值。純聚酰亞胺的抗磨性能相對較差，難以滿足旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)的使用要求，為此，對聚酰亞胺進(jìn)行性能進(jìn)行增強(qiáng)改性成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
[0003]國內(nèi)目前旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)使用的聚合物摩擦材料主要存在兩大問題:一是摩擦性能不穩(wěn)定，二是使用壽命短。國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)專利有:03132555聚四氟乙烯基超聲馬達(dá)的摩擦材料、200410043602聚苯酯塑料合金超聲馬達(dá)的摩擦材料、200610040708超聲電機(jī)熱固性樹脂基摩擦材料及摩層制作法和輔助工具、200810064524用于制造超聲馬達(dá)熱塑性復(fù)合材料摩擦片的方法和工具、200810064637超聲馬達(dá)各向異性摩擦片的制備方法及其專用制備裝置。這些 聚合物材料機(jī)械性能差且磨損率高，本發(fā)明方法制備的纖維增強(qiáng)固體潤滑劑改性的聚酰亞胺復(fù)合材料機(jī)械強(qiáng)度高且具有較好的耐磨性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)使用的聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法，該材料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、良好的輸出穩(wěn)定性以及較長的使用壽命。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
通過纖維增強(qiáng)固體潤滑劑改性制備聚酰亞胺摩擦材料，該材料的組成和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:聚酰亞胺50~70%、碳纖維10~20%、聚四氟乙烯5~15 %、石墨5~15 %以及三氧化二鋁O~10 %。
[0006]所述聚酰亞胺粒徑為60~85 μ m。
[0007]所述石墨粒徑為50~70 μ m。
[0008]所述碳纖維的纖維直徑7 μ m,長度20~50mm。
[0009]所述聚四氟乙烯的粒徑為20~35 μ m。
[0010]所述三氧化二鋁粒徑為20~50 nm。
[0011]所述旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料的制備方法，該方法依次包括如下步驟:1)將成比例的聚酰亞胺和聚四氟乙烯混合均勻，然后加入碳纖維、石墨和三氧化二鋁，充分混合均勻；
2)將步驟I)混好的模料倒入模具中，熱壓成型，模壓溫度360~380°C，壓力10~20MPa,自然冷卻。
[0012]本發(fā)明采用的聚酰亞胺為單醚酐型，分子中具有十分穩(wěn)定的苯環(huán)和柔順的醚鍵結(jié)構(gòu)，有較低的摩擦系數(shù)及良好的耐磨性能。其結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于各組分的重量百分含量如下: 聚酰亞胺50~70 %，碳纖維10~20%，聚四氟乙烯5~15 %，石墨5~15 %，三氧化二鋁O~10 %。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于:所述聚酰亞胺粒徑為60~85 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于:所述石墨粒徑為50~70 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于:所述碳纖維的纖維直徑7 μ m，長度20~50mm。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于:所述聚四氟乙烯的粒徑為20~35 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料，其特征在于:所述三氧化二鋁粒徑為20~50 nm。
7.如權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)用聚酰亞胺摩擦材料的制備方法，該方法依次包括如下步驟: 1)將成比例的聚酰亞胺和聚四氟乙烯混合均勻，然后加入碳纖維、石墨和三氧化二鋁，充分混合均勻； 2)將步驟I)混好的模料倒入模具中，熱壓成型，模壓溫度360~380°C，壓力10~20MPa,自然冷卻。
【文檔編號】C09K3/14GK103911118SQ201410127927
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】趙蓋, 丁慶軍 申請人:南京航空航天大學(xué)