一种界面消耗高速工况下摩擦热聚集的自润滑织物衬垫复合材料的制备方法与流程

本发明涉及一种界面消耗高速工况下摩擦热聚集的自润滑织物衬垫复合材料的制备方法，该材料具有界面吸热反应消耗高速工况下摩擦热聚的性能，可用于高速工况下的自润滑体系，属于复合材料技术领域和自润滑技术领域。

背景技术：

自润滑关节轴承是一种球面滑动轴承，它具有结构简单、体积小、适用载荷范围大和免维护等特点，可广泛使用于航空航天、机械、化工、纺织、冶金、机车、汽车、船舶和水利工程等关系国计民生的重要领域。作为众多自润滑关节轴承所面临的一类苛刻工况，高速工况易于造成局部摩擦热聚集而引起自润滑关节轴承紧涩和顿阻。所以，作为自润滑关节轴承的核心组件，自润滑衬垫复合材料在高速工况状态下的摩擦磨损性能提升，对这一类自润滑关节轴承的使用寿命延长具有重要意义。

酚醛树脂是一类由苯酚和甲醛合成的高分子树脂，具有分子结构可调、耐热性能和耐磨性能优异等优点，在自润滑衬垫复合材料制备领域有广泛的应用。在高速工况下，界面摩擦热聚集，衬垫复合材料表面迅速升温，当温度达到酚醛树脂基体热分解温度时，树脂基体将逐渐炭化，释放气体而留下界面固体碳结构。同时前人研究表明，c-sio２类型的防护材料，可通过发生sio2的汽化与分解以及ｃ与sio2的吸热化学反应来吸收界面能量，所以如何构筑具有c-sio2组成的复合材料并将其应用于高速工况下的自润滑衬垫成为了本发明披露技术内容的出发点。

玄武岩是一种富含si、al、fe、ca、mg、na、k、ti等元素氧化物的绿色无污染新型材料，具有适中的硬度、优异的模量、高的强度、良好的耐温、抗热衰退和耐腐蚀等性能。

由于生产工艺不同，作为一种新型的玄武岩衍生材料，玄武岩鳞片拥有不同于常见的玄武岩长纤和短纤的片层状微观形貌。

在摩擦磨损复合材料研究领域，与本发明技术披露的润滑复合材料不同，粉碎或剪切玄武岩纤维得到的圆柱状玄武岩短纤维通过与其他填料和功能树脂热压的方式获得刹车片制动材料的现有技术已有广泛披露。例如，现有技术cn105733506a披露了一种高速低载中摩擦系数玄武岩纤维增强摩擦材料及制备方法，类似的还有现有技术cn108659288a披露的高速重载玄武岩短纤维增强橡胶基摩擦材料及其制备方法。标题为“effectsofbasaltfibersandparticlesinprovidingtribotechnicalpropertiesofuhmwpecompositesundervaryingweartestconditions”（aipconferenceproceedings2007,040013(2018);doi:10.1063/1.5051940）的论文则披露了利用超高分子量聚乙烯颗粒与由玄武岩纤维得到的圆柱状玄武岩颗粒热压复合物的磨损性能的相关研究内容。与该文披露的大量圆柱状玄武岩颗粒（0-20%）在复合物内部作为耐磨材料用途不同（主要利用玄武岩颗粒的物理硬度），本发明披露的技术是基于织物复合材料基体酚醛树脂在摩擦热聚集“烧蚀”作用下形成的界面碳结构与原位的片层状玄武岩鳞片中的sio2和fe2o3等组分发生的同步吸热化学反应来消耗高速工况下摩擦热聚集起到减小磨损，降低摩擦系数的效果。同时，本发明披露的位于衬垫复合材料表面的少量片状结构玄武岩鳞片（质量分数0.5-1.5%），在高速工况下，与摩擦对偶的界面上还有“屏蔽”部分聚集摩擦热的效果，这一点是优于圆柱状玄武岩颗粒的。在自润滑轴承领域也有涉及玄武岩纤维的技术，cn106523514a披露了一种耐高温高分子自润滑轴承及其制备方法，该技术采用玄武岩纤维布作为载体来制备自润滑轴承，但未考虑到使用过程中致密玄武岩纤维织物结构磨损而产生的大量磨粒会损伤摩擦对偶，影响自润滑轴承的无载启动力矩，以至引起轴承紧涩、顿阻，甚至功能失效的发生而影响了该技术的实用价值。而且，该技术披露的摩擦磨损性能检测使用了rpm（转每分）等不规范单位而未换算成线速度的标准单位m/s，造成了披露的磨损数据缺乏对比意义。同样的，现有实用新型技术cn206845681u披露的玄武岩纤维层复合式增强轴承也存在上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有自润滑衬垫复合材料存在的问题，提供一种界面消耗高速工况下聚集摩擦热的自润滑织物衬垫复合材料的制备方法。

一、自润滑衬垫复合材料的制备

（1）自润滑织物浸渍液的制备

将酚醛树脂分散于有机溶剂中，并将片层状玄武岩鳞片超声分散于其中，得到自润滑织物浸渍液。

所述酚醛树脂为线性酚醛树脂、支化酚醛树脂或酚醛-环氧树脂，外观呈棕红色液体，特性指标为：游离酚≤2.5%，粘度150-200（s/25^oc），固含量≥75%。

有机溶剂为乙醇，甲醇，丙酮，乙酸乙酯，四氢呋喃中的任选一种或几种。酚醛树脂以3~9g/ml均匀分散于有机溶剂中。

片层状玄武岩鳞片粒径≤45μm，由市售玄武岩鳞片粉碎后过325目筛得到，片层状玄武岩鳞片的添加量为酚醛树脂质量0.5~1.5%。

为了进一步增强片层状玄武岩鳞片与酚醛树脂基体的结合，提高自润滑衬垫摩擦磨损性能，可对片层状玄武岩鳞片采用硅烷偶联剂改性。具体改性工艺如下：将市售的玄武岩鳞片粉碎，浸入质量分数为20~100%的硅烷偶联剂中超声反应10~120min，再将该溶液以1000r/min的速度离心分离得到改性玄武岩鳞片，于60~100^oc烘干12h后，过325目筛备用。

所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）、3-环氧丙基三甲氧基硅烷（kh-560）、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh-570)、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(a-189)中的一种或几种。

（2）自润滑衬垫复合材料的制备

混纺纤维布的处理：将经等离子体预处理的混纺纤维布浸渍于上述自润滑织物浸渍液中15~30min，然后移至70~80℃鼓风烘箱中干燥0.5~1.0h，并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重5~35%；最后用酚醛树脂将上述烘干后的织物粘贴于金属基材表面，并施加0.03~0.3mpa的压力，于室温以1-8℃/min的速率升温至160~190℃下保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料。

其中，混纺纤维布为聚四氟乙烯纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维按等重量混纺的混纺布，厚度为0.1~0.5mm。

混纺纤维布的等离子体预处理：将混纺纤维布在氧气或氦气氛围下，真空度20~60pa下采用等离子体装置预处理1~5min。

所述金属基材为17-4ph、cr9mo等钢材的任选一种，尺寸φ45mm，厚度8mm。

二、玄武岩颗粒的微观形貌和与结合自润滑树脂以及织物的结合情况

为了观察玄武岩鳞片和改性玄武岩鳞片的微观结构和在自润滑衬垫中的存在状态，对其进行了sem考察。

图1为玄武岩鳞片微观形貌。可见玄武岩鳞片的片层状微观结构。

图2为改性自润滑衬垫复合材料的sem照片：添加玄武岩鳞片0.5%（a）及添加改性玄武岩鳞片0.5%（b）。从图2（a）可以看出，玄武岩鳞片呈现片层结构并在自润滑衬垫表面与酚醛树脂以及自润滑织物结合良好。从图2（b）可以看出，改性玄武岩鳞片则由于化学键合的原因，拥有更为紧密的界面结合状态。

三、自润滑衬垫摩擦磨损性能测试

测试方法：在玄武三号摩擦磨损试验机上，在确定载荷、线速度和试验时间下，以45钢材质，直径为2mm的不锈钢栓作为摩擦对偶，对未改性及改性自润滑衬垫复合材料进行摩擦磨损试验，平均摩擦系数和实时摩擦系数数据由设备测量，磨损量数据使用精度为0.001mm的千分表测量磨痕深度得到。

图3为添加未改性玄武岩鳞片衬垫（a）和改性玄武岩鳞片衬垫（b）（玄武岩鳞片添加量0.75%）在10mpa，1.18m/s，120min工况磨损后的sem照片。由3（a）可见，在载荷10mpa，线速度1.18m/s，时间120min的摩擦磨损试验完成后，未改性玄武岩鳞片衬垫经历摩擦磨损过程后，基体碎片化严重，部分树脂被剥落，织物纤维轮廓暴露出表面。由3（b）可见，改性玄武岩鳞片自润滑衬垫表面结构中，衬垫织物结构仍处于树脂基体中，与玄武岩鳞片连接紧密。衬垫表面突出的片层状玄武岩颗粒与树脂的复合物承担了摩擦磨损过程施加的载荷。

图4为（a）未改性玄武岩鳞片衬垫和（b）改性玄武岩鳞片衬垫（玄武岩鳞片添加量0.75%）对磨的摩擦对偶的sem照片。由图4可知，未改性自润滑衬垫的摩擦对偶表面可见明显磨痕；与之不同，由于改性玄武岩鳞片可在磨损过程中嵌入对偶表面不平整处，适度抛光对偶表面，使对偶表面易于形成转移膜，并减轻摩擦对偶对自润滑衬垫基体织物和树脂的刨削磨损，因此改性添加玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数和磨损率都较未改性玄武岩鳞片自润滑衬垫更低。

四、自润滑衬垫的热性能测试

为了考察自润滑衬垫的热性能，模拟自润滑衬垫在高速工况下由聚集摩擦热烧蚀的过程。具体测试方法：以快速升温的方式（15^oc/min），检测自润滑衬垫的tga（热失重分析）和dta（差热分析）。

图5为未改性自润滑衬垫与改性自润滑衬垫（添加改性玄武岩鳞片0.5%）在快速升温条件下（15^oc/min）的tg（热失重）谱图（a）及dta（差热）（b）。由图5可以看出，在快速升温条件下，以玄武岩鳞片改性的自润滑衬垫较未改性的自润滑衬垫拥有更高的热稳定性和更强的吸热效应。

综上所述，本发明具有以下特点：

1、在结构方面，玄武岩鳞片尺寸小，比表面积大，表面暴露原子数多，原子之间配位不足，表面活性较大，可与功能树脂基体及织物很好的结合。若进一步被硅烷偶联剂包覆改性后作为交联点，则可与织物进行复合获得更佳的界面结合效果；

2、在物理作用方面，片层状玄武岩鳞片或硅烷偶联剂改性片层状玄武岩鳞片可附着于织物纤维表面，起到分散载荷作用，更能减轻织物局部所受的摩擦应力。当载荷作用增大时，该填料先于织物纤维接触摩擦对偶，可有效减轻磨损。同时，玄武岩鳞片填料可在磨损过程中嵌入对偶表面不平整处，使对偶表面易于形成转移膜，适度抛光对偶表面，减轻摩擦对偶对自润滑衬垫基体织物和树脂的刨削磨损。较热压形成的块体材料，衬垫织物组织结构既是支撑体，又提供了ptfe纤维固有的减摩作用；

3、界面化学作用方面，在高速工况下，利用聚集摩擦热烧蚀造成的界面酚醛树脂碳化结构与玄武岩鳞片或改性玄武岩鳞片中的sio2、al2o3和fe2o3等组分的协同界面物理-化学联合效应，明显降低了自润滑衬垫在高速工况下的磨损，延长了相关自润滑关节轴承和机械设备苛刻工况下的使用寿命。

附图说明

图1为玄武岩鳞片的sem照片。

图2为自润滑衬垫复合材料表面状态的sem照片，其中（a）添加玄武岩鳞片，（b）添加改性玄武岩鳞片。

图3为添加未改性玄武岩鳞片衬垫（a）和改性玄武岩鳞片衬垫（b）（玄武岩鳞片添加量0.75%）在10mpa，1.18m/s，120min工况磨损后的sem照片。

图4为与未改性衬垫（a）和改性衬垫（玄武岩鳞片添加量0.75%）（b）对磨摩擦对偶的sem照片。

图5为未改性自润滑衬垫与改性自润滑衬垫（改性玄武岩鳞片添加量0.5%）在快速升温条件下（15^oc/min）的tg（热失重）（a）及dta（差热）谱图（b）。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明披露的技术作进一步说明。

实施例1

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎，过325目筛；

取100g酚醛树脂，分散到900ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.75g（酚醛树脂质量分数0.75%）的玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体装置预处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在70℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以3℃/min的速率升温至180℃下保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于10mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.2829，磨损深度为16.5μm。未加玄武岩鳞片的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.3685，磨损深度为24μm。添加玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数降低了23%，磨损量减少31%。

实施例2

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎。将玄武岩鳞片浸于质量分数为33%的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）中60min，1000r/min离心分离，80℃烘干，过325目筛，得到改性玄武岩鳞片。由xrf（ｘ射线荧光光谱仪）测得改性玄武岩鳞片的典型组成为：54%sio2，11.4%al2o3，8.2%fe2o3，6.6%cao，7.8%na2o，7.6%mgo，1.7%k2o，2.0%tio2以及微量p2o5，mno2，moo3，zro2和cr2o3；

取100g酚醛树脂，分散到800ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.5g（酚醛树脂质量分数0.5%）的改性玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在70℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于10mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.3149，磨损深度为17μm。未加填料的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.3685，磨损深度为24μm。添加改性玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数降低了15%，磨损量减少29%。

实施例3

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎，过325目筛；

取100g酚醛树脂，分散到900ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取1.5g（酚醛树脂质量分数1.5%）的玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在70℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下并保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于10mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.2602，磨损深度为21μm。未加玄武岩鳞片的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.3685，磨损深度为24μm。添加玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数降低了29%，磨损量减少12.5%。

实施例4

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎。将玄武岩鳞片浸于质量分数为50%的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）中120min，1000r/min离心分离，80℃烘干，过325目筛，得到改性玄武岩鳞片；

取100g酚醛树脂，分散到800ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.75g（酚醛树脂质量分数0.75%）的改性玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在50℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下并保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于10mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.2326，磨损深度为25μm。未加玄武岩鳞片的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.3685，磨损深度为24μm。添加玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数降低了37%，磨损量接近。

实施例5

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎，过325目筛；

取100g酚醛树脂，分散到900ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取1g（酚醛树脂质量分数1%）的玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体预处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在50℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下并保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于10mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.2613，磨损深度为12μm。未加玄武岩鳞片的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.3685，磨损深度为24μm。添加玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数降低了29%，磨损量减少50%。

实施例6

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎。将玄武岩鳞片浸于质量分数为33%的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）中60min，1000r/min离心分离，80℃烘干，过325目筛，得到改性玄武岩鳞片。取100g酚醛树脂，分散到800ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.5g（酚醛树脂质量分数0.5%）的玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度40pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重28%，在50℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以6℃/min的速率升温至180℃下并保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于20mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.1094，磨损深度为32μm。未加玄武岩鳞片的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.1864，磨损深度为40μm。添加改性玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数减少了41%，降低了37%，磨损量减少了20%。

实施例7

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎，过325目筛。将玄武岩鳞片浸于质量分数为33%的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）中60min，1000r/min离心分离，80℃烘干，过325目筛，得到改性玄武岩鳞片；

取100g酚醛树脂，分散到800ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.5g（酚醛树脂质量分数0.5%）的改性玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度50pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在50℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于40mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.072，磨损深度为159μm。未加填料的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.066，磨损深度为172μm。添加改性玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数接近，损量减少8%。

实施例8

将市售的由碱性玄武岩制备的玄武岩鳞片粉碎，过325目筛。将玄武岩鳞片浸于质量分数为33%的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（kh-550）中60min，1000r/min离心分离，80℃烘干，过325目筛，得到改性玄武岩鳞片；

取100g酚醛树脂，分散到800ml的混合溶剂稀释（v乙醇:v丙酮=1:1）得到自润滑织物浸渍液；取0.5g（酚醛树脂质量分数0.5%）的改性玄武岩鳞片分散于自润滑织物浸渍液中，超声0.5h备用；

取一块nomex-ptfe织物置于等离子体装置中，在氧气氛围、真空度50pa下预处理时间3min；然后将经过等离子体与处理的nomex-ptfe织物置入上述自润滑织物浸渍液中浸渍20min；然后移至70℃鼓风烘箱中干燥1h；并重复该浸渍过程至混纺纤维布增重25%，在50℃烘箱烘干；

使用酚醛树脂胶粘剂将上述烘干后的织物粘贴于不锈钢（17-4ph，马氏体沉淀硬化型不锈钢）表面，施加0.3mpa压力，于室温以5℃/min的速率升温至180℃下保温固化2h成型，得自润滑衬垫复合材料；

将上述制得的自润滑衬垫复合材料在玄武三号型摩擦磨损试验机上，于30mpa载荷和1.18m/s速度条件下，进行摩擦磨损考核120分钟，其平均摩擦系数为0.1069，磨损深度为41μm。未加填料的纯酚醛树脂浸渍对应织物制备的摩擦材料的平均摩擦系数为0.1166，磨损深度为70μm。添加改性玄武岩鳞片的自润滑衬垫平均摩擦系数接近，磨损量减少41%。