0031 ] 2)以铜粉为基体，按上述配方比例加入碳纳米管干粉、碳化硅、二硫化钼等陶瓷粉原料，混合均匀；
[0032]3)从混合均匀的粉料中取少量放入圆片状成型模具中，并通过常温冷压成型方式压制成生坯；
[0033]4)将冷压成型的生坯放入烧结炉中，在氩气保护气氛下进行烧结，烧结过程中，在垂直方向持续施加压力，并保持到烧结后冷却结束；
[0034]5)烧结完成后材料在保护气氛和持续压力作用下随炉自然冷却，烧结炉温度降至100°C以下后，开炉，卸压，取料。
[0035]6)对所取样品进行摩擦系数、磨损率和硬度测试。
[0036]相对于现有常规耐磨材料普通采用的片状石墨，经测试，实施例1所提供的碳纳米管增强耐磨材料的摩擦系数、磨损率均有明显降低，最大降幅依次约为58%、78%，硬度提升最高约48%。证明碳纳米管在提高复合材料综合耐磨性能方面，相对石墨材料具有明显的优势。
[0037]实施例2
[0038]本实施例中涉及的纳米碳增强的耐磨复合材料，其成分包括:铁粉(粒径70?100微米)，铜粉(粒径50?100微米)，锰粉(粒径50?100微米)，铬粉(粒径50?100微米)，二硫化钼粉(粒径50?100微米)，纳米碳选择单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的4:1混合物，其中单壁碳纳米管外径为2纳米，长度为10?30微米，多壁碳纳米管外径为30?60纳米，长度为5?15微米。复合材料配方按重量比计，包括铁粉70%，铜粉16%，猛粉8%，络粉4%，二硫化钼7 %，碳纳米管1 %。为对比CNT应用效果，用等重量200目片状石墨粉(粒径约75微米)，替代碳纳米管，在相同条件下制备对比样品。具体制备方法如下:
[0039]1)将碳纳米管、二硫化钼粉充分烘干，待用；
[0040]2)在洁净的混合机中依次投入碳纳米管、铁粉、锰粉、铬粉，混合均匀后，投入二硫化钼粉、铜粉，继续混合至均匀；
[0041]3)从混合均匀的粉料中取少量放入圆片状成型模具中，并通过常温冷压成型方式压制成生坯；
[0042]4)将冷压成型的生坯放入烧结炉中，在氩气气氛下进行烧结，烧结过程中，在垂直方向持续施加压力，并保持到烧结后冷却结束；
[0043]5)烧结完成后材料在保护气氛和持续压力作用下随炉自然冷却，烧结炉温度降至100°C以下后，开炉，卸压，取料。
[0044]6)对所取样品进行摩擦系数、磨损率和硬度测试。
[0045]实施例2提供的耐磨复合材料，经测试，其摩擦系数、磨损率均有降低，相对于相对石墨材料的对照最大降幅依次约为41%、70%，硬度提升最高约37%。
[0046]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，其包括如下组分及质量百分比:金属粉55?99%，陶瓷粉0.1?35%，碳纳米管0.01?15%。2.根据权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，其按质量百分比包括，金属粉60?99%，陶瓷粉0.1?35%，碳纳米管0.01?10%。3.根据权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述的金属粉选自铜粉、铁粉、钛粉、镍粉、锡粉、锌粉、铝粉、锰粉、铬粉中的一种或几种混合。4.根据权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述的金属粉选自铜粉、铁粉、锰粉、铬粉的一种或它们的混合。5.如权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述的陶瓷粉选自碳化物、氮化物、硫化物、硼化物、氧化物中一种或两种以上的混合。6.如权利要求5所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述碳化物选自碳化硅、碳化硼或其混合;所述氮化物选自氮化硅、氮化硼或其混合;所述硫化物选自硫化锑、硫化钼或其混合;所述硼化物选自硼化锆、硼化铝或其混合;所述氧化物选自氧化铝，二氧化娃或其混合。7.如权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述碳纳米管选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中或其二者任意比例混合。8.如权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述碳纳米管的外径为10?120纳米，长度1?10微米。9.如权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料，其特征在于，所述的金属粉的粒径为0.1?500微米;所述的陶瓷粉的粒径为0.05?300微米。10.—种如权利要求1所述的纳米碳增强的耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)取碳纳米管、陶瓷粉，75°C_90°C烘干待用； 2)在洁净的混合机中依次投入碳纳米管、金属粉，混合均匀后，再投入陶瓷粉继续混合至均匀； 3)从混合均匀的粉料中取适量放入圆片状成型模具中，并通过常温冷压成型方式压制成生坯； 4)将冷压成型的生坯放入烧结炉中，在惰性保护气氛下进行烧结，烧结过程中，在垂直方向持续施加压力，并保持到烧结后冷却结束； 5)烧结完成后材料在保护气氛和持续压力作用下随炉自然冷却，烧结炉温度降至100°C以下后，开炉卸压取料。
【专利摘要】本发明属于材料技术领域，具体涉及一种纳米碳增强的耐磨复合材料，其包括如下组分及质量百分比：金属粉55～99％，陶瓷粉0.1～35％，纳米碳0.01～15％。其中，金属粉作为复合材料基体；陶瓷粉作为耐磨填充材料；纳米碳包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管等材料，主要用于提高复合材料的导热性能、强度、韧性及耐磨等性能。本发明涉及的耐磨复合材料可在重载、高速、长时间制动条件下，保持稳定的摩擦系数和较低的磨损率。
【IPC分类】C22C38/60, C22C38/18, C22C1/10, C22C49/14, C22C38/04, C22C33/02, C22C101/10, C22C1/05, C22C32/00, C22C47/14, C22C49/02, C22C9/00, C22C49/08, C22C38/16
【公开号】CN105483420
【申请号】CN201510918696
【发明人】肖伟, 李红, 董明
【申请人】苏州第一元素纳米技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月11日