利用多元填料组份变化调控摩擦磁化特性的ptfe基复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种利用多元填料组份变化调控摩擦磁 化特性的PTFE基复合材料。
【背景技术】
[0002] 聚四氟乙烯（PTFE)具有很好的化学稳定性和热稳定性，是一种耐腐蚀性能优越 的自润滑材料，被广泛应用于航空航天及国防工业等领域。尽管PTFE具有较多的优异性 能，但也存在自身强度低、耐磨性、耐蠕变性能以及导热性能差等缺点，尤其是耐磨性能较 差。通常需要利用金属填料、无机填料、有机填料等进行填充改性，提高其耐磨性，该方法已 获得大规模的应用，但是利用多元填料组份变化调控摩擦磁化特性的PTFE基复合材料方 面尚待加强。
【发明内容】
[0003] 本发明提出了一种利用多元填料组份变化调控摩擦磁化特性的PTFE基复合材 料，所得产品摩擦系数小，耐磨性好，能够通过调控复合材料中多元铁磁性填料含量，得以 调控摩擦过程中复合材料自激发磁化强度，利用摩擦过程中产生的摩擦磁化调控磨肩的转 移能力从而调控聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能，达到摩擦所需的最佳条件。
[0004] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[0005] 本发明提出的利用多元填料组份变化调控摩擦磁化特性的PTFE基复合材料，其 特点在于：所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：
[0006] 多元铁磁性填料1-35% ;
[0007] PTFE 65-99% ；
[0008] 所述多元铁磁性填料是由铁、钴和镍中的至少两种按任意比例混合构成。
[0009] 优选地，所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：多元铁磁性填料 l_25wt%、聚四氟乙稀 75_99wt%。
[0010] 更优选地，所述复合材料的各原料按质量百分数的配比为：
[0011] 多元铁磁填料20% ;
[0012] PTFE 80% ；
[0013] 优选地，所述多元铁磁性填料的颗粒度为15-500微米，更优选的，所述多元铁磁 性填料的颗粒度为50-200微米。
[0014] 本发明PTFE基复合材料的制备方法包括以下步骤：
[0015] S1、称量：按配比称取各原料；
[0016] S2、混料：将各原料混合均匀，得到混合料；
[0017] S3、冷压：将所述混合料放入压制模具中，然后将压制模具放入液压机，在55Mp下 保压15min成型，卸压后得到冷压件；
[0018] S4、烧结：将所述冷压件放入烧结炉，在队的保护下，升温至230°C，保温20min，再 升温至320°C，保温30min，最后升温至350°C，保温IOOmin后，降至室温，即得利用多元填料 组份变化调控摩擦磁化特性的PTFE基复合材料。
[0019] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0020] 本发明通过添加多元铁磁性填料，使得复合材料在摩擦过程中能够通过摩擦诱导 发生磁化，这一物理效应随复合材料中多元铁磁性填料的含量而改变，同时利用这一效应 能够有效地控制摩擦界面磨肩的转移，促进摩擦界面转移膜的形成，从而表现为PTFE复合 材料的摩擦磨损性能的稳定与改良，是PTFE复合材料高性能化的一种新途径。
[0021] 本发明的复合材料摩擦学性能优异，在摩擦过程中能够利用摩擦自激发磁化性能 调节磨肩的转移能力，从而在摩擦界面能够形成性能稳定、可靠度较高的转移膜，可以制成 转动机构相对运动的零件，如齿轮、滑动轴承、滚动轴承保持架等及滑动减摩零部件，应用 于机械、电子、航空航天等各领域。
【附图说明】
[0022] 图1为铁钴复合填料在不同含量比下，所得复合材料的ΔΒ随时间变化的曲线 图；
[0023] 图2为铁钴复合填料在不同含量比下，所得复合材料的△ B与摩擦系数的关系；
[0024] 图3为铁钴复合填料在不同含量比下，所得复合材料的△ B与磨损量的关系；
[0025] 图4为铁镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的ΔΒ随时间变化的曲线 图；
[0026] 图5为铁镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的△ B与摩擦系数的关系；
[0027] 图6为铁镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的△ B与磨损量的关系；
[0028] 图7为钴镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的ΔΒ随时间变化的曲线 图；
[0029] 图8为钴镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的△ B与摩擦系数的关系；
[0030] 图9为钴镍复合填料在不同含量比下，所得复合材料的ΔΒ与磨损量的关系。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明。应当了解，实施例只用于说明本发 明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发 明的保护范围内。
[0032] 下面通过具体实施例对本发明所述利用多元铁磁性填料摩擦磁化调控的PTFE基 复合材料的技术方案作详细说明。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例利用多元填料组份变化调控摩擦磁化特性的PTFE基复合材料的各原料 按质量百分数的配比如表1所示，其中铁钴为铁粉和钴粉的混合物，铁钴中铁粉和钴粉的 质量比为1:1，铁钴填料颗粒度为160微米。
[0035] 添加多元铁磁性填料的复合材料与对偶件45钢摩擦过程中通过摩擦诱导产生的 磁感应强度用HT108型霍尔型特斯拉计（灵敏度0. 01 ± 1 % mT，上海亨通磁电科技有限公 司产）实时测量；实验中的摩擦力矩和载荷由传感器实时测量并记录，摩擦系数是结合实 时摩擦力矩和载荷通过软件计算得出；各试样的磨损量通过FA2104B电子天平测量质量损 失来进行表征。不同铁钴含量下，样品摩擦过程中产生的磁感应强度测量结果如表1所示， 从表中可以