[发明专利]一种改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料及制备方法有效
申请号: | 201910474182.9 | 申请日: | 2019-05-31 |
公开(公告)号: | CN110184850B | 公开(公告)日: | 2021-12-14 |
发明(设计)人: | 王士华;张国亮;龙柱;胡爱林;李志强;桑明珠;郭帅;李广斌 | 申请(专利权)人: | 连云港市工业投资集团有限公司;江南大学;连云港纤维新材料研究院有限公司 |
主分类号: | D21H13/50 | 分类号: | D21H13/50;D21H17/69;D21H17/66;D21H17/68;D21H17/67;D21H17/48;D21F11/00;D21H25/04;D21H25/06 |
代理公司: | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 222002 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 本发明公开了一种改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料及制备方法,属于纸基复合材料技术领域。本发明对SiC纳米粒子进行氨基官能化处理,采用简单的浸渍方法将氨基官能化的SiC纳米粒子引入碳纤维表面,在纤维表面形成强/弱键的间歇分布,实现均匀分布,同时提高了纤维与树脂之间的界面剪切强度和断裂韧性。该制备方法采用造纸中的湿法成形、热压相结合的方法制备碳纤维纸基摩擦材料,工艺流程简单、生产成本低,适合工业化生产。所制备的改性SiC纳米粒子增强碳纤维基摩擦材料,具有高硬度、高耐磨性,摩擦系数小、化学性能稳定、高温强度、重量轻的优点,是制备密封环、刹车片的理想材料。 | ||
搜索关键词: | 一种 改性 sic 纳米 粒子 增强 碳纤维 摩擦 材料 制备 方法 | ||
【主权项】:
1.一种改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)对SiC纳米粒子进行氨基官能化处理:将SiC纳米粒子分散在无水乙醇中,浓度为5wt%~10wt%,加入SiC纳米粒子质量的50wt%~100wt%的硅烷偶联剂和SiC纳米粒子质量的100wt%~200wt%的水,70~90℃下搅拌2~4h,固液分离、干燥,即可得到改性SiC纳米粒子;(2)对碳纤维进行预处理,所述预处理为将碳纤维在60~65wt%硝酸、盐酸硝酸混合酸或过氧化氢溶液中的任一种浸泡1~3h,洗净;(3)在丙酮中加入0.5wt%~3.0wt%的改性SiC纳米粒子,搅拌1~3h,超声分散30~50min,使其均匀分散得到分散液,再将步骤(2)得到的碳纤维在上述分散液中浸渍10~30s,取出,100~110℃干燥2~4h;(4)将步骤(3)得到的碳纤维、浆粕、填料、摩擦性能调节剂混合得到混合浆料,浆粕的添加量为混合浆料质量的10%~40%,填料和摩擦性能调节剂添加量分别为混合浆料质量的0.5%~5%和0.5%~5%;(5)将步骤(4)得到的混合浆料进行造纸湿法成型、脱水、烘干处理,得到原纸;(6)用稀释剂将酚醛树脂稀释成树脂溶液,将原纸在酚醛树脂树脂溶液中浸渍,烘干、热压,即可得到改性SiC纳米粒子增强碳纤维纸基摩擦材料。
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