、QM-3SP4以及DECO-PBM-V-2L等各種型號的行星式球磨機以 及其他類型的球磨機。球石可以是不銹鋼、氧化鋁、氧化鋯、瑪瑙以及硬質(zhì)合金等材質(zhì)，球石 直徑可以為3~3Ctam〇
[0028] 過篩可以通過使用不同目數(shù)的篩網(wǎng)（18~400目）得到具有不同長徑比的纖維 粉。纖維粉的洗出可以用水或者乙醇等液體，沉降可以是離心沉降或者自然沉降。
[0029] 步驟二：將碳布在丙酮中浸泡15~24h后超聲清洗10~30min，在50~100°C下 干燥后備用。
[0030] 其中碳布可以是具有不同編織密度（1K、3K、6K以及12K等型號）和不同編織結構 (平紋、斜紋、緞紋以及單向布等）的碳布。
[0031] 步驟三：將纖維粉與改性樹脂均勻混合，平鋪在潔凈的碳布表面，并加入乙醇使 改性樹脂完全溶解，然后將碳布烘干，再在硫化機中熱壓成型，控制硫化機的熱壓溫度為 150~180°C，熱壓時間為5~15min，熱壓壓力為3~8MPa，即得到摩擦性能穩(wěn)定的纖維粉 增強碳布/樹脂復合材料，該復合材料中纖維粉的質(zhì)量分數(shù)為1~5%，改性樹脂的質(zhì)量分 數(shù)為20~30%。
[0032] 其中改性樹脂可以為丁腈改性樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂、橡膠改性樹脂或硼 改性樹脂。
[0033] 纖維粉和改性樹脂的均勻混合可以通過混合機或者球磨機來實現(xiàn)。
[0034] 平鋪可以通過利用一個平面以一定角度傾斜，同時控制纖維粉和改性樹脂的混合 料的下滑速度來實現(xiàn)。
[0035] 乙醇的加入可以通過玻璃棒引流或者漏斗引流來實現(xiàn)。具體操作是將乙醇通過引 流的方式，沿容器內(nèi)壁緩慢地加入，同時不停地旋轉容器以保證混合料不被乙醇沖散。
[0036] 下面結合本發(fā)明較優(yōu)的實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0037] 實施例1 :
[0038] 步驟一：將IOg長度小于Imm的碳纖維放入行星式球磨機中進行干式球磨，球磨 時間為15小時，球石和纖維的比例為2:1，球磨轉速為500r/min，球石材質(zhì)為瑪瑙，直徑為 5~10mm。將球磨后的產(chǎn)物用水洗出，自然沉降后在60°C烘干60min，過100目篩后得到表 面附有顆粒的微米級纖維粉。
[0039] 步驟二：將碳布在丙酮中浸泡15h后超聲清洗lOmin，在60°C下干燥后備用。該碳 布的編織密度為12K，編織結構為平紋。
[0040] 步驟三：將纖維粉與腰果殼油改性酚醛樹脂在混合機中均勻混合，平鋪在潔凈的 碳布表面，并加入乙醇使樹脂完全溶解，然后將碳布在60°C烘干60min，再在硫化機中熱壓 成型，控制硫化機的熱壓溫度為170°C，熱壓時間為lOmin，熱壓壓力為5MPa，即得到摩擦性 能穩(wěn)定的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料，該復合材料中纖維粉的質(zhì)量分數(shù)2%，樹脂的質(zhì) 量分數(shù)為30%。
[0041] 圖1為實施例1制得的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料表面的掃描電鏡圖。從圖 1(a)可以清楚的看到大量的纖維粉分布于碳布的編制縫處，與碳布一起發(fā)揮作用。圖1(b) 是圖1(a)的局部放大圖，可以看出長纖維與纖維粉交織分布。
[0042] 將實施例1制得的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料進行摩擦性能實驗，結果如表 1所示。其中未加纖維粉的樣品，是按照實施例1的方法，不添加纖維粉制得的。
[0043] 表1復合材料的摩擦性能
【主權項】
1. 一種纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：將無機纖維放入球磨機中進行干式球磨，將球磨后的產(chǎn)物洗出、沉降后烘干、 過篩，得到表面附有顆粒的微米級纖維粉； 步驟二：將步驟一得到的纖維粉與改性樹脂混合均勻，平鋪在碳布表面，并加入乙醇使 改性樹脂完全溶解，然后將碳布烘干、熱壓成型，即得到纖維粉增強碳布/樹脂復合材料， 其中纖維粉增強碳布/樹脂復合材料中纖維粉的質(zhì)量分數(shù)為1~5%，改性樹脂的質(zhì)量分數(shù) 為20~30%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟一中的無機纖維為碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維、氮化硼纖 維、氮化硅纖維及硅酸鋁纖維中的一種或幾種任意比例的混合物，且無機纖維的長度小于 Imm0
3. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟一中的球磨時間為10~15小時，球磨轉速為100~600r/min，球石和無機纖維的 質(zhì)量比為（2~6) :1。
4. 根據(jù)權利要求3所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述的球石的材質(zhì)為不銹鋼、氧化鋁、氧化鋯、瑪瑙或硬質(zhì)合金，球石的直徑為3~30_。
5. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟一中用水或乙醇將球磨后的產(chǎn)物洗出； 所述步驟一中的沉降為離心沉降或自然沉降； 所述步驟一中的過篩使用的篩網(wǎng)目數(shù)為18~400目。
6. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟一和步驟二中的烘干為在55~65°C下烘干50~70min。
7. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述改性樹脂為丁腈改性樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂、橡膠改性樹脂或硼改性樹脂。
8. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述碳布在使用前，先在丙酮中浸泡15~24h，然后超聲清洗10~30min，再在50~100°C 下干燥后備用。
9. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述碳布的編織密度為1K、3K、6K或12K，編織結構為平紋、斜紋、緞紋或單向布。
10. 根據(jù)權利要求1所述的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟二中熱壓成型時的熱壓溫度為150~180°C，熱壓時間為5~15min，熱壓壓力為 3 ~8MPa〇
【專利摘要】一種纖維粉增強碳布/樹脂復合材料的制備方法，將無機纖維放入球磨機中進行干式球磨，得到表面附有顆粒的微米級纖維粉；將纖維粉與改性樹脂均勻混合，平鋪在碳布上并加入乙醇使改性樹脂完全溶解，然后將碳布烘干，于硫化機上熱壓成型，即得到摩擦性能穩(wěn)定的纖維粉增強碳布/樹脂復合材料。本發(fā)明將表面附有顆粒的纖維粉作為原料添加到碳布/樹脂復合材料中，制備出碳布濕式摩擦材料。將無機纖維粉的高比強度、低密度、比表面積大以及易于被樹脂潤濕等特性很好地融入到碳布復合材料中，大大提高了碳布摩擦材料的摩擦性能，有效降低了磨損率。
【IPC分類】B29C70-02
【公開號】CN104816482
【申請?zhí)枴緾N201510128469
【發(fā)明人】黃劍鋒, 李文斌, 費杰, 劉艷云, 曹麗云, 歐陽海波, 李翠艷, 孔新剛
【申請人】陜西科技大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月23日