[發明專利]一種聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010175364.9
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111303627B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王齊華;李宋;張新瑞;王廷梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K3/04;C09K3/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明提供了一種聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法和應用，涉及摩擦材料技術領域。本發明的聚酰亞胺摩擦材料包括以下質量份的制備原料：聚酰亞胺70～85份、稻殼炭15～30份。本發明采用稻殼炭為填料，稻殼炭是一種低成本、環境友好型的填料，用它制備聚酰亞胺摩擦材料可以提高材料的耐磨性，極大降低摩擦材料的磨損率。實施例的結果表明，本發明提供的聚酰亞胺摩擦材料的摩擦系數≥0.32、磨損率為3.24～9.21×10^?8mm³/Nm、轉換效率≥41％，相比單一的聚酰亞胺材料，耐磨性顯著提高。此外，將稻殼炭作為摩擦材料的填料，不僅能降低污染、保護環境，而且能實現廢棄物的充分利用。

技術領域

本發明涉及摩擦材料技術領域，尤其涉及一種聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法和應用。

背景技術

精密驅動技術是當今世界科技發展的核心共性技術之一，在航空航天等領域具有重要應用需求。超聲電機利用壓電材料的逆壓電效應，使定子在超聲頻段產生微機械振動，通過定子和轉子之間的摩擦作用，將定子的微振動轉換成轉子的宏觀運動，是一種新型精密驅動微特電機，具有精度高、重量輕、響應速度快、電磁兼容性好等優點，在眾多新興驅動/控制技術中脫穎而出。國外對超聲電機的研究非常重視，以美國、日本為代表的發達國家將其成功應用于航空航天等領域，實現了一部分電磁電機無法實現的功能。超聲電機在國內也越來越受到重視，在航空航天、高端武器裝備、生物醫療等領域具有廣泛的應用前景。但現有超聲電機的耐磨性差、轉換效率低，嚴重制約了其發展。為了提高電機的耐磨性和轉換效率，現有摩擦材料中常常添加碳纖維、碳酸鈣、氧化鋁、氧化銅、石墨、銅粉等增強材料。但是這些填料價格昂貴，無形中增大了材料的成本。另外，有些填料對環境會造成污染，例如銅粉等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚酰亞胺摩擦材料及其制備方法和應用，本發明的摩擦材料不但成本低、對環境友好，而且具有良好的耐磨性，可大大提高超聲電機的使用壽命和轉換效率。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種聚酰亞胺摩擦材料，包括以下質量份的制備原料：聚酰亞胺70～85份、稻殼炭15～30份。

優選的，制備原料包括聚酰亞胺70～75份、稻殼炭25～30份。

優選的，制備原料包括聚酰亞胺70～73份、稻殼炭27～30份。

優選的，所述聚酰亞胺的粒徑為25～35μm。

優選的，所述稻殼炭的粒徑為60～80目。

本發明提供了上述方案所述聚酰亞胺摩擦材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚酰亞胺和稻殼炭混合，對得到的混合料進行模壓，得到聚酰亞胺摩擦材料。

優選的，所述模壓的溫度為360～380℃，時間為150～200min，壓力為10～20MPa。

優選的，所述混合的方式為：將聚酰亞胺和稻殼炭分散到無水乙醇中，對得到的漿料進行球磨；所述球磨的轉速為150～200轉/分鐘，時間為4～6h。

優選的，所述球磨后，還包括對球磨后所得物料依次進行抽濾、洗滌和干燥。

本發明提供了上述方案所述聚酰亞胺摩擦材料或上述方案所述制備方法制備得到的聚酰亞胺摩擦材料在超聲電機中的應用。

本發明提供了一種聚酰亞胺摩擦材料，包括以下質量份的制備原料：聚酰亞胺70～85份、稻殼炭15～30份。本發明采用稻殼炭為填料，稻殼炭是一種低成本、環境友好型的填料，用它制備聚酰亞胺摩擦材料可以提高材料的耐磨性，極大降低摩擦材料的磨損率。實施例的結果表明，本發明提供的聚酰亞胺摩擦材料的摩擦系數≥0.32，磨損率為3.24～9.21×10^-8mm³/Nm，轉換效率≥41％，相比單一的聚酰亞胺材料，耐磨性顯著提高。