本發(fā)明涉及一種使用石墨烯及二氧化鈦陶瓷材料作為改性劑改善聚醚醚酮(peek)耐磨性的方法，屬于復合材料領域。
背景技術：
聚醚醚酮(peek)是一種全芳香族半結晶性的熱塑性工程塑料，由于其自身結構的特殊性而具有自潤滑、易加工、耐疲勞等一系列優(yōu)異的機械性能，同時又具有耐腐蝕、耐水解、耐輻照等優(yōu)良的物理化學性能。
在當今的制造領域，輕量化已經成為一個重要的指標。peek因為具有優(yōu)良的機械性能，同時又具有較小的密度，目前在航空航天、電子信息、食品加工以及醫(yī)療衛(wèi)生領域都有著廣泛的應用，并且在一些特定的場合下還可以取代金屬，作為一種減輕重量，減小成本的方法。
但是，在一些精密儀器或零部件的制造中，peek的摩擦性能制約了它的使用。因此，為進一步提高peek材料的摩擦學性能，降低摩擦系數，對peek材料進行改性是必不可少的。石墨烯作為一種新興的碳納米材料有著極高的強度，良好的減磨與耐磨性，是一種理想的peek改性劑材料。但是由于石墨烯本身納米粒子的特性，當其被作為改性劑添加到peek中時會產生嚴重的團聚效果，直接影響到改性的效果，因而需要一種手段使得石墨烯在peek中能夠取得良好的分散效果。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有peek材料摩擦系數較高的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種耐磨石墨烯陶瓷聚醚醚酮復合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
第一步：配置peek懸浮液；
第二步：配置石墨烯-tio2的分散液；
第三步：將兩種液體充分混合并制得混合粉體；
第四步：將混合粉體進行模壓成型。
優(yōu)選地，所述第一步的具體步驟為：將peek粉體加入到燒杯中，倒入無水乙醇，攪拌使其充分浸潤peek粉體，再使用超聲波分散儀進行分散處理2h。
優(yōu)選地，所述第二步的具體步驟為：稱取石墨烯和tio2粉末，并將兩者混合，在混合粉體中滴加無水乙醇，超聲處理1h～3h；其中，石墨烯粉末占總粉體的質量百分比為0.1％～10％。
優(yōu)選地，所述第三步的具體步驟為：將石墨烯-tio2分散液與peek懸浮液以粉體重量比為1∶1～1∶10的比例混合，使用磁力加熱攪拌器攪拌2h，再靜置3h，用滴管吸取混合液中的上層清液；然后將混合液放置于真空干燥箱中，在70℃溫度條件下干燥3h去除無水乙醇，再升溫至150℃，干燥3h，徹底去除水分。
優(yōu)選地，所述第四步的具體步驟為：將混合粉體裝入模具中，設置壓模成型機初始溫度為30℃，升溫時長為40～80min，升溫速率為4～9℃/min，模壓溫度為350～390℃，保溫時長為10～40min，保溫時施加壓力為5～20mpa；每3min卸壓一次，降溫時長為20～40min，降到30℃時，再保溫10min對模具進行降溫。
本發(fā)明在peek中添加了石墨烯-tio2復合粉體，由于石墨烯的存在，大大提升了peek材料的減磨耐磨性能。本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，對環(huán)境無污染。
具體實施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，作詳細說明如下。
實施例1
本發(fā)明通過添加石墨烯和tio2作為改性劑，使其在peek基體中分散均勻，以此來降低peek材料摩擦系數，具體步驟為：
(1)稱量一定量的peek粉體加入到燒杯中，倒入無水乙醇，攪拌使其充分浸潤peek粉體，再使用超聲波分散儀進行2h分散處理；
(2)稱量石墨烯粉體和tio2粉體，使石墨烯占總粉體的質量比為1％，然后將混合粉體倒入燒杯中，滴加無水乙醇，超聲處理1h，得到石墨烯-tio2的分散液；
(3)把配置好的石墨烯-tio2的分散液與配置好的peek懸浮液以粉體重量比1∶1混合，使用磁力加熱攪拌器攪拌2h，再靜置3h，用滴管吸取混合液中的上層清液，然后將混合液放置于真空干燥箱中，在70℃溫度條件下干燥3h去除無水乙醇，再升高溫度到150℃，干燥3h，徹底去除水分，得到石墨烯-tio2混合粉體；
(4)將制得的石墨烯-tio2混合粉體裝入模具中，設置壓模成型機初始溫度為30℃，升溫時長為40min，升溫速率為9℃/min，模壓溫度為390℃，保溫時長為15min，保溫時施加壓力為10mpa，每3min卸壓一次，降溫時長為30min，降到30℃時，保溫10min對模具進行降溫。
(5)將上述方法得到的含有石墨烯-tio2的peek復合材料進行測試，結果如下：
使用高速往復摩擦磨損試驗機分別測量純peek材料和含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數，測量參數為載荷50n，轉速350t/min，摩擦時間60min。測得純peek材料的摩擦系數為0.35，而含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數為0.19，證明加入的石墨烯-tio2粉體能夠大大降低peek材料的摩擦系數。
實施例2
本發(fā)明通過添加石墨烯和tio2作為改性劑，使其在peek基體中分散均勻，以此來降低peek材料摩擦系數，具體步驟為：
(1)稱量一定量的peek粉體加入到燒杯中，倒入無水乙醇，攪拌使其充分浸潤peek粉體，再使用超聲波分散儀進行2h分散處理；
(2)稱量石墨烯粉體和tio2粉體，使石墨烯占總粉體的質量比為5％，然后將混合粉體倒入燒杯中，滴加無水乙醇，超聲處理2h，得到石墨烯-tio2的分散液；
(3)把配置好的石墨烯-tio2的分散液與配置好的peek懸浮液以粉體重量比1∶4混合，使用磁力加熱攪拌器攪拌2h，再靜置3h，用滴管吸取混合液中的上層清液，然后將混合液放置于真空干燥箱中，在70℃溫度條件下干燥3h去除無水乙醇，再升高溫度到150℃，干燥3h，徹底去除水分，得到石墨烯-tio2混合粉體；
(4)將制得的石墨烯-tio2混合粉體裝入模具中，設置壓模成型機初始溫度為30℃，升溫時長為50min，升溫速率為7℃/min，模壓溫度為380℃，保溫時長為40min，保溫時施加壓力為13mpa，每3min卸壓一次，降溫時長為35min，降到30℃時，保溫10min對模具進行降溫。
(5)將上述方法得到的含有石墨烯-tio2的peek復合材料進行測試，結果如下：
使用高速往復摩擦磨損試驗機分別測量純peek材料和含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數，測量參數為載荷50n，轉速350t/min，摩擦時間60min。測得純peek材料的摩擦系數為0.35，而含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數為0.12，證明加入的石墨烯-tio2粉體能夠大大降低peek材料的摩擦系數。
實施例3
本發(fā)明通過添加石墨烯和tio2作為改性劑，使其在peek基體中分散均勻，以此來降低peek材料摩擦系數，具體步驟為：
(1)稱量一定量的peek粉體加入到燒杯中，倒入無水乙醇，攪拌使其充分浸潤peek粉體，再使用超聲波分散儀進行2h分散處理；
(2)稱量石墨烯粉體和tio2粉體，使石墨烯占總粉體的質量比為8％，然后將混合粉體倒入燒杯中，滴加無水乙醇，超聲處理3h，得到石墨烯-tio2的分散液；
(3)把配置好的石墨烯-tio2的分散液與配置好的peek懸浮液以粉體重量比1∶9混合，使用磁力加熱攪拌器攪拌2h，再靜置3h，用滴管吸取混合液中的上層清液，然后將混合液放置于真空干燥箱中，在70℃溫度條件下干燥3h去除無水乙醇，再升高溫度到150℃，干燥3h，徹底去除水分，得到石墨烯-tio2混合粉體；
(4)將制得的石墨烯-tio2混合粉體裝入模具中，設置壓模成型機初始溫度為30℃，升溫時長為60min，升溫速率為5.5℃/min，模壓溫度為360℃，保溫時長為25min，保溫時施加壓力為20mpa，每3min卸壓一次，降溫時長為25min，降到30℃時，保溫10min對模具進行降溫。
(5)將上述方法得到的含有石墨烯-tio2的peek復合材料進行測試，結果如下：
使用高速往復摩擦磨損試驗機分別測量純peek材料和含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數，測量參數為載荷50n，轉速350t/min，摩擦時間60min。測得純peek材料的摩擦系數為0.35，而含有石墨烯-tio2的peek復合材料的摩擦系數為0.13，證明加入的石墨烯-tio2粉體能夠大大降低peek材料的摩擦系數。