一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107418140A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710397249.4B29C51/46(2006.01)(22)申请日2017.05.31B29L15/00(2006.01)(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人靳广虎鲍和云陆凤霞朱如鹏李政民卿(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.C08L61/16(2006.01)C08K7/06(2006.01)C08K3/30(2006.01)C08K3/04(2006.01)B29C51/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法，涉及机械零件的制造技术领域，一种碳纤维增强PEEK齿轮，包括以下的重量百分比的原料制备而成：碳纤维30-60%，PEEK树脂及其助剂40-70%，与普通塑料增强的复合材料齿轮相比，拥有更为优异的强度、耐磨性、耐热性和和自润滑性，而且制备工艺简单，可实现规模化生产。CN107418140ACN107418140A权利要求书1/1页1.一种碳纤维增强PEEK齿轮，其特征在于，包括以下的重量百分比的原料制备而成：碳纤维30-60%，PEEK树脂及其助剂40-70%。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮，其特征在于，所述PEEK树脂和助剂中，所述助剂的重量百分比为0-30%。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮，其特征在于，所述助剂包括成核剂、抗氧剂和润滑剂中的一种或多种。4.一种碳纤维增强PEEK齿轮的制备方法，其特征在于，包括：S1、将所述PEEK树脂和助剂通过挤出机制备成片材；S2、将碳纤维针刺毡置于两片所述片材中间,得到待制备片材；S3、将所述待制备片材置于齿轮模具中熔融，得到所述一种碳纤维增强PEEK齿轮。5.根据权利要求4所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮的方法，其特征在于，在所述S1中，所述挤出机的挤出温度范围为280～380℃。6.根据权利要求4所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮的方法，其特征在于，所述碳纤维针刺毡是由长度为40-80cm的短切纤维通过气流成网后经针刺制备而成。7.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮的方法，其特征在于，所述碳纤维针刺毡的面密度为200～800g/m2、针刺密度范围是30～200针/cm2。8.根据权利要求4所述的一种碳纤维增强PEEK齿轮的方法，其特征在于，在所述S3中，所述齿轮模具熔融时的压力是0.1-6MPa，温度是50-480℃。2CN107418140A说明书1/3页一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及机械零件的制造技术领域，尤其涉及一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法。背景技术[0002]齿轮是机械传动中的常用部件，齿轮加工的材料主要有金属材料、塑料及复合材料等,金属齿轮不仅有耐磨性的问题，而且有伴随摩擦及噪音的问题，从轻量的考虑，一般采用塑料及复合材料制备齿轮，但塑料相对复合材料而言，强度相对较低，因此复合材料齿轮综合性能较优异。[0003]复合材料齿轮中，碳纤维增强耐磨聚甲醛齿轮的制备将聚甲醛树脂、碳纤维短切、二硫化铝、硬脂酸钙、偶联剂,酚醛树各原料投入高混机里,充分搅拌,然后进行造粒,最后放入注塑机进行注塑成型。采用碳纤维增强耐磨聚甲醛来制造齿轮,比重小、噪音低,减摩耐磨性好、自润滑效果好、抗化学腐蚀、比强度高、比模量大、热膨胀系数小、抗静电而不产生火花等优点,但聚甲醛树脂耐温相对较低，限制了其应用的范围。[0004]综上，现有的碳纤维齿轮具有耐温能力弱，应用范围窄的缺点。发明内容[0005]本发明的提供一种碳纤维增强PEEK齿轮及其制备方法，能够在兼顾碳纤维齿轮各项优点的基础上，增强齿轮的耐温能力，使得齿轮能够适用更大的温度范围，应用领域更广泛。[0006]为达到上述目的，本发明的采用如下技术方案：[0007]一种碳纤维增强PEEK齿轮，包括以下的重量百分比的原料制备而成：碳纤维30-60％，PEEK树脂及其助剂40-70％。[0008]进一步的，所述PEEK树脂和助剂中，所述助剂的重量百分比为0-30％。[0009]进一步的，所述助剂包括成核剂、抗氧剂和润滑剂中的一种或多种。[0010]本发明还提供了一种碳纤维增强PEEK齿轮的制备方法，包括：[0011]S1、将所述PEEK树脂和助剂通过挤出机制备成片材；[0012]S2、将碳纤维针刺毡置于两片所述片材中间,得到待制备片材；[0013]S3、将所述待制备片材置于