[發明專利]一種自潤滑涂層及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110600615.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113320243A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張偉;馬洪才;張梅
• 申請（專利權）人: 德州學院
• 主分類號: B32B15/00
• 分類號: B32B15/00;B32B9/00;B32B9/04;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12;B32B38/00;D06M11/53;D06M15/41;D06M101/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明屬于自潤滑涂層技術領域，具體涉及一種自潤滑涂層及其制備方法與應用。該涂層以碳纖維棉為材料骨架，二硫化鉬和酚醛縮醛膠黏劑填充在骨架空隙內；該涂層材料不僅具備較高的機械強度，還能夠實現優異的自潤滑效果，可作為制動材料廣泛應用于各種機器設備的制動器、離合器及摩擦傳動裝置中。

技術領域

本發明屬于自潤滑涂層技術領域，具體涉及一種自潤滑涂層及其制備方法與應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

摩擦材料廣泛用于各種交通運輸工具(如汽車、火車、飛機、艦船等)和各種機器設備的制動器、離合器及摩擦傳動裝置中的制動材料。在制動裝置中，利用摩擦材料的摩擦性能，將轉動的動能轉化為熱能及其他形式的能量，從而使傳動裝置制動。

基于現代社會對環保與安全的要求越來越高，世界汽車工業發達國家迅速開展了非石棉摩擦材料的研究開發，相繼推出了非石棉的半金屬型摩擦材料、燒結金屬型摩擦材料、代用纖維增強或聚合物粘接摩擦材料、復合纖維摩擦材料、陶瓷纖維摩擦材料等。

自潤滑涂層技術是指將固體物質涂或鍍于摩擦副界面，作為固體潤滑材料或固體潤滑劑，對摩擦副界面進行潤滑的方法，以降低摩擦或減少摩擦。

在各種摩擦材料中，由于纖維增強摩擦材料中的增強纖維可使材料具有一定的強度、韌性、耐沖擊、剪切、拉伸等機械作用而不出現裂紋、斷裂、崩缺等機械損傷，因此纖維增強摩擦材料引起了廣泛關注。可以用于材料增強的纖維主要有碳纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等。目前，鑒于碳纖維的優異性能，其被作為廣泛作為增強相，以二硫化鉬、石墨、滑石粉、軟金屬、金屬氧化物作為潤滑相，制備具有自潤滑功能的碳纖維涂層。增強相與潤滑相之間往往需要采用膠黏劑進行粘合，現有的膠粘劑一般為環氧樹脂膠黏劑、聚氨酯膠黏劑、聚醋酸乙烯膠黏劑等，然而發明人發現，現有的自潤滑碳纖維涂層的機械強度和自潤滑效果均比較有限，需要進行進一步探究來獲得同時具有高機械強度和自潤滑效果的涂層材料。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供一種自潤滑涂層及其制備方法與應用，該自潤滑涂層以碳纖維棉為增強相、二硫化鉬為潤滑相、酚醛縮醛為膠黏劑，該涂層材料不僅具備較高的機械強度，還能夠實現優異的自潤滑效果，可作為制動材料廣泛應用于各種機器設備的制動器、離合器及摩擦傳動裝置中。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種自潤滑涂層，該涂層以碳纖維棉為材料骨架，二硫化鉬和酚醛縮醛膠黏劑填充在骨架空隙內。

其中，碳纖維棉、二硫化鉬、酚醛縮醛膠黏劑的質量比為(50-55)：(0.9-1.1)：(9-11)。

本發明第二方面提供一種上述自潤滑涂層的制備方法，具體為：

工序一，按一定比例量取二硫化鉬和酚醛縮醛膠黏劑，并混合均勻；

工序二，取適量的碳纖維棉，將碳纖維棉浸泡于混有二硫化鉬的膠粘劑中，直至完全浸透；

工序三，選取適當大小的板材將浸泡好的碳纖維棉置于上面；

工序四，將制好的樣品加壓固化。

本發明第三方面提供一種上述自潤滑涂層在航空航天、汽車、生物醫療、石油裝備和電子領域中的應用。

本發明的一個或多個實施方式至少具有以下有益效果：

(1)本發明采用碳纖維棉作為增強相，能夠以相對摩擦系數低，且表面摩擦性能均一的表面與二硫化鉬通過膠黏劑復合，有助于加強三者之間的緊密負載。