利用多元填料組份變化調控摩擦磁化特性的ptfe基復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種利用多元填料組份變化調控摩擦磁 化特性的PTFE基復合材料。
【背景技術】
[0002] 聚四氟乙烯（PTFE)具有很好的化學穩定性和熱穩定性，是一種耐腐蝕性能優越 的自潤滑材料，被廣泛應用于航空航天及國防工業等領域。盡管PTFE具有較多的優異性 能，但也存在自身強度低、耐磨性、耐蠕變性能以及導熱性能差等缺點，尤其是耐磨性能較 差。通常需要利用金屬填料、無機填料、有機填料等進行填充改性，提高其耐磨性，該方法已 獲得大規模的應用，但是利用多元填料組份變化調控摩擦磁化特性的PTFE基復合材料方 面尚待加強。
【發明內容】
[0003] 本發明提出了一種利用多元填料組份變化調控摩擦磁化特性的PTFE基復合材 料，所得產品摩擦系數小，耐磨性好，能夠通過調控復合材料中多元鐵磁性填料含量，得以 調控摩擦過程中復合材料自激發磁化強度，利用摩擦過程中產生的摩擦磁化調控磨肩的轉 移能力從而調控聚四氟乙烯復合材料的摩擦學性能，達到摩擦所需的最佳條件。
[0004] 本發明解決技術問題，采用如下技術方案：
[0005] 本發明提出的利用多元填料組份變化調控摩擦磁化特性的PTFE基復合材料，其 特點在于：所述復合材料的各原料按質量百分數的配比為：
[0006] 多元鐵磁性填料1-35% ;
[0007] PTFE 65-99% ；
[0008] 所述多元鐵磁性填料是由鐵、鈷和鎳中的至少兩種按任意比例混合構成。
[0009] 優選地，所述復合材料的各原料按質量百分數的配比為：多元鐵磁性填料 l_25wt%、聚四氟乙稀 75_99wt%。
[0010] 更優選地，所述復合材料的各原料按質量百分數的配比為：
[0011] 多元鐵磁填料20% ;
[0012] PTFE 80% ；
[0013] 優選地，所述多元鐵磁性填料的顆粒度為15-500微米，更優選的，所述多元鐵磁 性填料的顆粒度為50-200微米。
[0014] 本發明PTFE基復合材料的制備方法包括以下步驟：
[0015] S1、稱量：按配比稱取各原料；
[0016] S2、混料：將各原料混合均勻，得到混合料；
[0017] S3、冷壓：將所述混合料放入壓制模具中，然后將壓制模具放入液壓機，在55Mp下 保壓15min成型，卸壓后得到冷壓件；
[0018] S4、燒結：將所述冷壓件放入燒結爐，在隊的保護下，升溫至230°C，保溫20min，再 升溫至320°C，保溫30min，最后升溫至350°C，保溫IOOmin后，降至室溫，即得利用多元填料 組份變化調控摩擦磁化特性的PTFE基復合材料。
[0019] 與已有技術相比，本發明有益效果體現在：
[0020] 本發明通過添加多元鐵磁性填料，使得復合材料在摩擦過程中能夠通過摩擦誘導 發生磁化，這一物理效應隨復合材料中多元鐵磁性填料的含量而改變，同時利用這一效應 能夠有效地控制摩擦界面磨肩的轉移，促進摩擦界面轉移膜的形成，從而表現為PTFE復合 材料的摩擦磨損性能的穩定與改良，是PTFE復合材料高性能化的一種新途徑。
[0021] 本發明的復合材料摩擦學性能優異，在摩擦過程中能夠利用摩擦自激發磁化性能 調節磨肩的轉移能力，從而在摩擦界面能夠形成性能穩定、可靠度較高的轉移膜，可以制成 轉動機構相對運動的零件，如齒輪、滑動軸承、滾動軸承保持架等及滑動減摩零部件，應用 于機械、電子、航空航天等各領域。
【附圖說明】
[0022] 圖1為鐵鈷復合填料在不同含量比下，所得復合材料的ΔΒ隨時間變化的曲線 圖；
[0023] 圖2為鐵鈷復合填料在不同含量比下，所得復合材料的△ B與摩擦系數的關系；
[0024] 圖3為鐵鈷復合填料在不同含量比下，所得復合材料的△ B與磨損量的關系；
[0025] 圖4為鐵鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的ΔΒ隨時間變化的曲線 圖；
[0026] 圖5為鐵鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的△ B與摩擦系數的關系；
[0027] 圖6為鐵鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的△ B與磨損量的關系；
[0028] 圖7為鈷鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的ΔΒ隨時間變化的曲線 圖；
[0029] 圖8為鈷鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的△ B與摩擦系數的關系；
[0030] 圖9為鈷鎳復合填料在不同含量比下，所得復合材料的ΔΒ與磨損量的關系。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明。應當了解，實施例只用于說明本發 明，而不是用于對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發 明的保護范圍內。
[0032] 下面通過具體實施例對本發明所述利用多元鐵磁性填料摩擦磁化調控的PTFE基 復合材料的技術方案作詳細說明。
[0033] 實施例1
[0034] 本實施例利用多元填料組份變化調控摩擦磁化特性的PTFE基復合材料的各原料 按質量百分數的配比如表1所示，其中鐵鈷為鐵粉和鈷粉的混合物，鐵鈷中鐵粉和鈷粉的 質量比為1:1，鐵鈷填料顆粒度為160微米。
[0035] 添加多元鐵磁性填料的復合材料與對偶件45鋼摩擦過程中通過摩擦誘導產生的 磁感應強度用HT108型霍爾型特斯拉計（靈敏度0. 01 ± 1 % mT，上海亨通磁電科技有限公 司產）實時測量；實驗中的摩擦力矩和載荷由傳感器實時測量并記錄，摩擦系數是結合實 時摩擦力矩和載荷通過軟件計算得出；各試樣的磨損量通過FA2104B電子天平測量質量損 失來進行表征。不同鐵鈷含量下，樣品摩擦過程中產生的磁感應強度測量結果如表1所示， 從表中可以