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一种超声电机摩擦片及其制备方法

阅读：1048发布：2021-01-24

IPRDB可以提供一种超声电机摩擦片及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于超声电机的技术领域，具体涉及一种超声电机摩擦片及其制备方法。所述超声电机摩擦片采用的摩擦材料由以下原料制成：聚四氟乙烯、聚苯酯、碳纳米管或玻璃纤维、氧化铝陶瓷、铜粉、石墨。该摩擦片通过对原料配方以及制备工艺的创新，大幅度提高了摩擦片的使用寿命和机械性能，使所得摩擦片的耐磨性能提高近4倍，耐温、摩擦系数、硬度均满足工业级产品要求；同时还降低了生产成本，提高了制备效率。，下面是一种超声电机摩擦片及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超声电机摩擦片，其特征在于，所采用的摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：聚四氟乙烯 42～52％；

聚苯酯 5～10％；

碳纳米管或玻璃纤维 5～10％；

氧化铝陶瓷 15～25％；

铜粉 0～10％；

石墨 0～10％。

2.根据权利要求1所述超声电机摩擦片，其特征在于，所采用的摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：聚四氟乙烯 50％；

聚苯酯 8％；

碳纳米管 8％；

氧化铝陶瓷 20％；

铜粉 6％；

石墨8％。

3.根据权利要求1或2所述超声电机摩擦片，其特征在于，所述原料的粒径为：聚四氟乙烯 20～50μm；

聚苯酯 20～45μm；

碳纳米管 5～20nm；

玻璃纤维 10～30μm；

氧化铝陶瓷 50～80nm；

铜粉 15～45μm；

石墨≤30μm，其中石墨的纯度为99.85％。

4.根据权利要求1或2所述超声电机摩擦片，其特征在于，所述摩擦材料的厚度为0.1～

0.3mm。

5.根据权利要求4所述超声电机摩擦片，其特征在于，所述摩擦材料的厚度为0.2mm。

6.一种权利要求1所述超声电机摩擦片的制备方法，包括以下步骤：(1)首先将所述原料按比例混合均匀，然后精准称重以每50g为一份放入研磨罐中；

(2)在研磨罐中加入50ml无水乙醇，将研磨罐放入研磨机，研磨时间为2～4小时；

(3)完成研磨后，筛出研磨球，将研磨好的混合料放入真空干燥箱内，温度设置为85～

110℃，干燥时间为3～5小时；

(4)干燥后的混合料碾碎成粉末状，放入成型模具中；

(5)将成型模具放入液压机中，压力设置为20MPa～35MPa，保压时间为1小时；然后在45～60℃下放置24～48小时得到成型坯料；

(6)将步骤(5)所得成型的坯料放置在烧结炉内进行烧结处理，控制升温速度在20～60℃/h，加热至300℃，保温3～5小时，然后再升温至360～370℃，保温3～5小时；烧结完成后，进行冷却处理，冷却速度控制在20℃/h以内；得到摩擦材料；

(7)采用压延工艺在105～115℃条件下将摩擦材料压延到0.1～0.3mm；

(8)按使用规格将压延后的摩擦材料冲压成型，得到摩擦片。

说明书全文

一种超声电机摩擦片及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于超声电机的技术领域，具体涉及一种超声电机摩擦片及其制备方法。

背景技术

[0002] 超声电机作为一种新型的微型电机，是通过定子、转子之间的摩擦作用将振动转化成转子的旋转运动。而定子、转子间的摩擦片则直接影响着超声电机的机械性能和使用寿命。

[0003] 目前由于受摩擦片原料配方和生产工艺的限制，现有的摩擦片性能不能满足工业级超声电机的使用要求，比如硬度、摩擦系数、耐温性能以及摩擦寿命等均达不到工业需求，造成超声电机的维护成本持续上升。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有摩擦片性能不能满足工业级超声电机使用要求的问题而提供一种超声电机摩擦片及其制备方法，该摩擦片通过对原料配方以及制备工艺的创新，大幅度提高了摩擦片的使用寿命和机械性能，使所得摩擦片的耐磨性能提高近4倍，耐温、摩擦系数、硬度均满足工业级产品要求；同时还降低了生产成本，提高了制备效率。

[0005] 本发明的技术方案为：一种超声电机摩擦片，所采用的摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：

[0006] 聚四氟乙烯 42～52％；

[0007] 聚苯酯 5～10％；

[0008] 碳纳米管或玻璃纤维 5～10％；

[0009] 氧化铝陶瓷 15～25％；

[0010] 铜粉 0～10％；

[0011] 石墨 0～10％。

[0012] 所采用的摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：

[0013] 聚四氟乙烯 50％；

[0014] 聚苯酯 8％；

[0015] 碳纳米管 8％；

[0016] 氧化铝陶瓷 20％；

[0017] 铜粉 6％；

[0018] 石墨 8％。

[0019] 所述原料的粒径为：

[0020] 聚四氟乙烯 20～50μm；

[0021] 聚苯酯 20～45μm；

[0022] 碳纳米管 5～20nm；

[0023] 玻璃纤维 10～30μm；

[0024] 氧化铝陶瓷 50～80nm；

[0025] 铜粉 15～45μm；

[0026] 石墨≤30μm，其中石墨的纯度为99.85％。

[0027] 选择本发明所述聚四氟乙烯和聚苯酯所在粒径范围可以更好地热压成型；选择所述碳纳米管所在粒径范围大大提高了碳纳米管与聚四氟乙烯和聚苯酯之间的相溶性，更加均匀；选择氧化铝陶瓷所在粒径是因为在该粒径范围内与碳纳米管相配合方能具有更佳的效果。

[0028] 所述摩擦材料的厚度为0.1～0.3mm。

[0029] 所述摩擦材料的厚度为0.2mm。

[0030] 一种所述超声电机摩擦片的制备方法，包括以下步骤：

[0031] (1)首先将所述原料按比例混合均匀，然后精准称重以每50g为一份放入研磨罐中；

[0032] (2)在研磨罐中加入50ml无水乙醇，将研磨罐放入研磨机，研磨时间为2～4小时；

[0033] (3)完成研磨后，筛出研磨球，将研磨好的混合料放入真空干燥箱内，温度设置为85～110℃，干燥时间为3～5小时；

[0034] (4)干燥后的混合料碾碎成粉末状，放入成型模具中；

[0035] (5)将成型模具放入液压机中，压力设置为20MPa～35MPa，保压时间为1小时；然后在45～60℃下放置24～48小时得到成型坯料；

[0036] (6)将步骤(5)所得成型的坯料放置在烧结炉内进行烧结处理，控制升温速度在20～60℃/h，加热至300℃，保温3～5小时，然后再升温至360～370℃，保温3～5小时；烧结完成后，进行冷却处理，冷却速度控制在20℃/h以内；得到摩擦材料；

[0037] (7)采用压延工艺在105～115℃条件下将摩擦材料压延到0.1～0.3mm；

[0038] (8)按使用规格将压延后的摩擦材料冲压成型，得到摩擦片。

[0039] 本发明的有益效果为:

[0040] 1、本发明对摩擦片原料配方进行了创新，将聚苯酯与聚四氟乙烯共混仅在一定程度上提高了摩擦材料的硬度和耐磨性，而在配方中同时添加了适量的碳纳米管和氧化铝陶瓷，则有效地大幅度提高了摩擦片的硬度、导热性及耐磨性，整个原料配方作为有机整体，相互配合协同，大幅度提高了摩擦片的使用寿命和机械性能，使所得摩擦片的耐磨性能提高近4倍，耐温、摩擦系数、硬度均满足工业级产品要求。

[0041] 2、本发明所设计的超声电机摩擦片制备方法，工艺流程设计紧凑，工艺简单可靠，有效地提高制备效率。

[0042] 3、由于采用压延工艺，不同大小直径的摩擦片可嵌套冲压成型，提高了原料使用率，大大降低材料成本。

具体实施方式

[0043] 下面通过实施例对本发明进行详细说明。以下以TPD-40G型超声电机为例。

[0044] 实施例1

[0045] 所述超声电机摩擦片所采用的摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：

[0046] 聚四氟乙烯 50％；

[0047] 聚苯酯 8％；

[0048] 碳纳米管 8％；

[0049] 氧化铝陶瓷 20％；

[0050] 铜粉 6％；

[0051] 石墨 8％。

[0052] 所用原料的粒径为：聚四氟乙烯20～50μm；聚苯酯20～45μm；碳纳米管5～20nm；玻璃纤维10～30μm；氧化铝陶瓷50～80nm；铜粉15～45μm；石墨≤30μm，其中石墨的纯度为99.85％。

[0053] 所述超声电机摩擦片的制备方法，包括以下步骤：

[0054] (1)首先将所述原料按比例混合均匀，然后精准称重以每50g为一份放入研磨罐中；

[0055] (2)在研磨罐中加入50ml无水乙醇，将研磨罐放入研磨机，研磨时间为2～4小时；

[0056] (3)完成研磨后，筛出研磨球，将研磨好的混合料放入真空干燥箱内，温度设置为85～110℃，干燥时间为3～5小时；

[0057] (4)干燥后的混合料碾碎成粉末状，放入成型模具中；

[0058] (5)将成型模具放入液压机中，压力设置为20MPa～35MPa，保压时间为1小时；然后在45～60℃下放置24～48小时得到成型坯料；

[0059] (6)将步骤(5)所得成型的坯料放置在烧结炉内进行烧结处理，控制升温速度在20～60℃/h，加热至300℃，保温3～5小时，然后再升温至360～370℃，保温3～5小时；烧结完成后，进行冷却处理，冷却速度控制在20℃/h以内；得到摩擦材料；

[0060] (7)采用压延工艺在105～115℃条件下将摩擦材料压延到0.1～0.3mm；

[0061] (8)按使用规格将压延后的摩擦材料冲压成型，得到摩擦片。

[0062] 采用本实施例1所述原料配方以及所述制备工艺获得的摩擦片使用寿命≥4000小时。

[0063] 实施例1所得摩擦片相关性能指标以及其他实施例配方及性能指标详见表1。其中采用TH210型邵氏D标尺硬度计测量材料硬度；使用INSTRON-5569型电子万能材料试验机，按照GB/T14694－1993中的要求测量材料的压缩弹性模量；使用环块式M-200摩擦磨损实验机，按照GB3960－83测试材料摩擦磨损性能；使用超声电机综合性能测试试验台测试超声电机性能。

[0064] 表1

[0065]

[0066]

[0067] 通过表1可见，本发明所述原料配方中各原料之间是作为有机整体，相互协同配合的，所述原料的组合及配比用量的选择不同对摩擦片的性能在不同方面产生不同的影响，尤其对超声电机堵转扭矩和空载转速产生较大影响，因此本发明所述配方并非简单的替换或叠加，其中实施例1是本发明的最优选方案，采用实施例1所述配方获得的摩擦片用于超声电机，超声电机的堵转力矩和空载转速均最大，尤其空载转速远远高于其他，电机具有较好的负载特性。

[0068] 以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容直接或间接运用在相关或是其他技术领域的，均包括在本发明的专利保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
摩擦片-专利编号CN1093149A	2020-05-13	493
摩擦片-专利编号CN109804171A	2020-05-12	846
摩擦衬片-专利编号CN103148138B	2020-05-13	899
摩擦片衬-专利编号CN101970898A	2020-05-12	708
摩擦片衬-专利编号CN101970898B	2020-05-12	935
摩擦片衬-专利编号CN101520074A	2020-05-11	247
摩擦片衬-专利编号CN101828046B	2020-05-11	93
摩擦片衬-专利编号CN101549566B	2020-05-13	799
摩擦片衬-专利编号CN101828046A	2020-05-11	246
摩擦片衬-专利编号CN101549566A	2020-05-11	396

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