本發(fā)明涉及復合材料領域,具體涉及一種耐磨型復合材料及其制備方法。
背景技術:
復合材料是由金屬材料、陶瓷材料或高分子材料等兩種或兩種以上的材料經過復合工藝而制備的多相材料,各種材料在性能上互相取長補短,產生協(xié)同效應,使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料由連續(xù)相的基體和被基體包容的相增強體組成。目前復合材料大多添加金屬材料達到耐磨、增強硬度的效果,但是由于其氧化能力快、使得復合材料使用時間縮短、工藝復雜,不適用于所有范圍,故而高分子材料之間的新的組合成分與來越受到歡迎。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服以上的不足而提供一種耐磨型復合材料及其制備方法。
本發(fā)明的技術方案包括:一種耐磨型復合材料及其制備方法,原料組成成分按重量份數(shù)由以下比例組成:碳纖維65-85份、環(huán)氧樹脂25-45份、玻璃纖維5-8份、陶瓷纖維6-12份、微粉石墨10-15份、苯三挫脂肪酸胺鹽3-5份、油酸乙二醇酪4-6份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚3-5份、硅油10-14份、乙醇10-20份。
本發(fā)明的進一步改進在于:其制備方法如下:
a、將玻璃纖維和陶瓷纖維進行混合、拉伸斷裂,加入碳纖維中進行攪拌重塑,加入微粉石墨,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化得混合物a;
b、將混合物a加入環(huán)氧樹脂和乙醇進行高溫熔融,溫度設為280-300℃,壓力設為6000-8000kpa,保持時間為15-20min,將其攪拌均勻后進行極冷,以5-8℃/min的速度進行降溫,冷卻至150-180℃,待用,將得混合物b;
c、將苯三挫脂肪酸胺鹽、油酸乙二醇酪、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚溶于硅油中,得混合物c,將混合物c加入混合物b中進行攪拌,攪拌速率為600-650r/min,攪拌均勻后以10-15℃/min的速度進行降溫,至100-120℃時,進行拉伸、鍛造,冷卻至室溫后得產物。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明材料易得,成本低,環(huán)保綠色,密度小,質量輕,摩擦系數(shù)低,耐磨效果好,剛性好、強度高,耐高溫、耐腐蝕,穩(wěn)定性強,自潤度高,不易開裂,具有很好的抗氧化性。
具體實施方式:
為了加深對本發(fā)明的理解,下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步詳述,該實施例僅用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例1
一種耐磨型復合材料及其制備方法,原料組成成分按重量份數(shù)由以下比例組成:碳纖維70份、環(huán)氧樹脂30份、玻璃纖維6份、陶瓷纖維10份、微粉石墨14份、苯三挫脂肪酸胺鹽4份、油酸乙二醇酪5份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚3份、硅油13份、乙醇18份。
其制備方法如下:
a、將玻璃纖維和陶瓷纖維進行混合、拉伸斷裂,加入碳纖維中進行攪拌重塑,加入微粉石墨,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化得混合物a;
b、將混合物a加入環(huán)氧樹脂和乙醇進行高溫熔融,溫度設為280℃,壓力設為7500kpa,保持時間為16min,將其攪拌均勻后進行極冷,以6℃/min的速度進行降溫,冷卻至160℃,待用,將得混合物b;
c、將苯三挫脂肪酸胺鹽、油酸乙二醇酪、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚溶于硅油中,得混合物c,將混合物c加入混合物b中進行攪拌,攪拌速率為630r/min,攪拌均勻后以14℃/min的速度進行降溫,至110℃時,進行拉伸、鍛造,冷卻至室溫后得產物。
實施例2
一種耐磨型復合材料及其制備方法,原料組成成分按重量份數(shù)由以下比例組成:碳纖維80份、環(huán)氧樹脂40份、玻璃纖維8份、陶瓷纖維12份、微粉石墨14份、苯三挫脂肪酸胺鹽3份、油酸乙二醇酪6份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚4份、硅油13份、乙醇16份。
其制備方法如下:
a、將玻璃纖維和陶瓷纖維進行混合、拉伸斷裂,加入碳纖維中進行攪拌重塑,加入微粉石墨,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化得混合物a;
b、將混合物a加入環(huán)氧樹脂和乙醇進行高溫熔融,溫度設為300℃,壓力設為6500kpa,保持時間為18min,將其攪拌均勻后進行極冷,以5℃/min的速度進行降溫,冷卻至150℃,待用,將得混合物b;
c、將苯三挫脂肪酸胺鹽、油酸乙二醇酪、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚溶于硅油中,得混合物c,將混合物c加入混合物b中進行攪拌,攪拌速率為630r/min,攪拌均勻后以12℃/min的速度進行降溫,至105℃時,進行拉伸、鍛造,冷卻至室溫后得產物。
實施例3
一種耐磨型復合材料及其制備方法,原料組成成分按重量份數(shù)由以下比例組成:碳纖維85份、環(huán)氧樹脂45份、玻璃纖維5份、陶瓷纖維6份、微粉石墨15份、苯三挫脂肪酸胺鹽3份、油酸乙二醇酪4份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚4份、硅油12份、乙醇10份。
其制備方法如下:
a、將玻璃纖維和陶瓷纖維進行混合、拉伸斷裂,加入碳纖維中進行攪拌重塑,加入微粉石墨,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化得混合物a;
b、將混合物a加入環(huán)氧樹脂和乙醇進行高溫熔融,溫度設為300℃,壓力設為8000kpa,保持時間為20min,將其攪拌均勻后進行極冷,以8℃/min的速度進行降溫,冷卻至180℃,待用,將得混合物b;
c、將苯三挫脂肪酸胺鹽、油酸乙二醇酪、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚溶于硅油中,得混合物c,將混合物c加入混合物b中進行攪拌,攪拌速率為650r/min,攪拌均勻后以10℃/min的速度進行降溫,至100℃時,進行拉伸、鍛造,冷卻至室溫后得產物。
實施例4
一種耐磨型復合材料及其制備方法,原料組成成分按重量份數(shù)由以下比例組成:碳纖維65份、環(huán)氧樹脂25份、玻璃纖維5份、陶瓷纖維12份、微粉石墨15份、苯三挫脂肪酸胺鹽5份、油酸乙二醇酪6份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚3份、硅油10份、乙醇15份。
其制備方法如下:
a、將玻璃纖維和陶瓷纖維進行混合、拉伸斷裂,加入碳纖維中進行攪拌重塑,加入微粉石墨,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化得混合物a;
b、將混合物a加入環(huán)氧樹脂和乙醇進行高溫熔融,溫度設為300℃,壓力設為6000kpa,保持時間為15min,將其攪拌均勻后進行極冷,以8℃/min的速度進行降溫,冷卻至180℃,待用,將得混合物b;
c、將苯三挫脂肪酸胺鹽、油酸乙二醇酪、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚溶于硅油中,得混合物c,將混合物c加入混合物b中進行攪拌,攪拌速率為650r/min,攪拌均勻后以15℃/min的速度進行降溫,至120℃時,進行拉伸、鍛造,冷卻至室溫后得產物。
以上實施例中,實施例1為最佳實施例,耐磨性能高,穩(wěn)定性強。
以上所述僅為說明本發(fā)明的實施方式,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。