本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨纖維的制備方法和耐磨纖維。

背景技術(shù)：

耐磨材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的新型材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料，同時也對改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有十分重要的作用。

中國專利cn103450492a公開了一種二硫化鉬改性的碳布摩擦材料及其制備方法，首先將改性酚醛樹脂溶于乙醇中制成改性酚醛樹脂乙醇溶液，隨后再加入納米二硫化鉬與填料，制備得到懸浮浸漬液，接著在真空浸漬儀器中使用懸浮浸漬液浸漬碳布10～15min，保證樹脂浸漬量達到15%-25%后取出，待溶劑揮發(fā)后熱壓固化得到二硫化鉬改性碳布摩擦材料。該方法制得的二硫化鉬改性的碳布摩擦材料具有高動摩擦系數(shù)、低磨損率并且對對偶材料磨損小的特點。

中國專利cn203175697u公開了一種印刷二硫化鉬布紋涂層的活塞，包括活塞頂部和活塞裙部，其中活塞裙部表面有二硫化鉬涂層，二硫化鉬涂層厚度為3~15μm、紋理為布紋、摩擦系數(shù)為0.03~0.05。二硫化鉬涂層上設(shè)置有檢測區(qū)域，檢測區(qū)域的尺寸為（4~5）×（8~10）mm。將摩擦系數(shù)低、附著性好的二硫化鉬印刷在活塞裙部，大大提高了活塞的潤滑性、抗腐蝕性、減磨性，可以延長活塞使用壽命。二硫化鉬采用了布紋形狀，減小了二硫化鉬涂層的厚度，減少了二硫化鉬用量，同時提高了氣缸的儲油性能，降低了生產(chǎn)成本。

現(xiàn)有以硫化鉬為主要材料的耐磨材料耐磨時間短，容易失去效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨纖維的制備方法和耐磨纖維，本發(fā)明提供的耐磨材料耐磨時間長，而且磨痕隨時間增加沒有太大增加。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種耐磨纖維的制備方法，該制備方法包括：將鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、硅源和水混合后在150-250℃下進行水熱處理6-24小時，所得產(chǎn)物洗滌和過濾，得到纖維前驅(qū)體；將所得纖維前驅(qū)體在惰性氣氛下進行高于1000℃的高溫處理5-24小時，得到耐磨纖維。

可選的，所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、以sio2計的硅源和水的重量比為（0.01-0.3）：（0.01-0.1）：1：（1-10）：（100-1000）。

可選的，所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽和微晶纖維素的重量比為（0.1-0.2）：（0.03-0.08）：1。

可選的，所述鉬酸鹽為鉬酸鈉，硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉，所述硅源為白炭黑。

可選的，所述水熱處理的時間為10-16小時，溫度為180-220℃。

可選的，所述惰性氣氛為氮氣或氬氣。

可選的，所述高溫處理的溫度為1200-1400℃。

本發(fā)明還提供一種所提供的制備方法所制備的耐磨纖維。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明將鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、硅源進行水熱老化后進行高溫焙燒，得到表面有硫化鉬的耐磨纖維，該耐磨纖維耐磨時間長，而且磨痕隨時間增加沒有太大增加。

具體實施方式

以下具體實施方式用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明提供一種耐磨纖維的制備方法，該制備方法包括：將鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、硅源和水混合后在150-250℃下進行水熱處理6-24小時，所得產(chǎn)物洗滌和過濾，得到纖維前驅(qū)體；將所得纖維前驅(qū)體在惰性氣氛下進行高于1000℃的高溫處理5-24小時，得到耐磨纖維。

碳化硅硬度較高，力學性能較好，不易破碎，本發(fā)明發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，在碳化硅的表面負載上硫化鉬以制備耐磨材料，一來可以利用硫化鉬的微觀耐磨性，減少耐磨材料的磨損，二來利用碳化硅比硫化鉬更好的整體力學性能，能夠提高耐磨纖維的壽命，降低磨痕隨時間的增加而增加的大小。

本發(fā)明中，水熱處理一來用于將微晶纖維素形成碳化硅前驅(qū)體，二來將硫化鉬前驅(qū)體與碳化硅前驅(qū)體牢固結(jié)合，以形成表面為硫化鉬前驅(qū)體內(nèi)部為碳化硅前驅(qū)體的共晶，并以此焙燒形成內(nèi)部為碳化硅，外部為硫化鉬的耐磨纖維，所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、以sio2計的硅源和水的重量比可以為（0.01-0.3）：（0.01-0.1）：1：（1-10）：（100-1000），優(yōu)選為（0.1-0.2）：（0.03-0.08）：1。

鉬酸鹽、硫代硫酸鹽和硅源是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如，所述鉬酸鹽為鉬酸鈉，硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉，所述硅源為白炭黑，所述白炭黑的粒徑優(yōu)選小于10納米。

水熱處理是指在密封的壓力容器中，以水為溶劑,在高溫高壓的條件下進行的化學反應(yīng)。例如，所述水熱處理的時間優(yōu)選為10-16小時，溫度優(yōu)選為180-220℃。

高溫處理在于將硫化鉬前驅(qū)體和碳化硅前驅(qū)體焙燒為硫化鉬和碳化硅的共晶，所述惰性氣氛可以為氮氣或氬氣，所述高溫處理的溫度優(yōu)選為1200-1400℃。

本發(fā)明還提供一種本發(fā)明所提供的制備方法所制備的耐磨纖維。

下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但是并不因此而限制本發(fā)明。

本發(fā)明摩擦實驗在umt-2型摩擦磨損試驗機上進行，基礎(chǔ)油為hvi750，實驗載荷為40n，轉(zhuǎn)速為400r/min，測試時間為30min。

本發(fā)明實施例設(shè)置兩臺umt-2型摩擦磨損試驗機進行測試，一臺進行耐磨纖維與基礎(chǔ)油（耐磨纖維添加量3重量%）的耐磨纖維的老化，另一臺將老化后的耐磨纖維與基礎(chǔ)油進行摩擦實驗。

實施例1

將硫酸鈉、硫代硫酸鈉、微晶纖維素、平均粒徑為40納米的白炭黑（固含量為69.45重量%）和水混合后在150℃下進水熱老化6小時，得到纖維前驅(qū)體；將纖維前驅(qū)體在氬氣氣氛下在1100℃下進行高溫處理5小時，得到耐磨纖維并進行摩擦測試，具體結(jié)果見表1。其中，所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、以sio2計的硅源和水的重量比為0.01：0.01：1：1：100。

實施例2

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、以sio2計的硅源和水的重量比為0.3：0.1：1：10：1000。

實施例3

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：所述鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、以sio2計的硅源和水的重量比為0.15：0.06：1：5：500。

實施例4

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：水熱處理的時間為24小時，溫度為250℃。

實施例5

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：水熱處理的時間為15小時，溫度為200℃。

實施例6

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：水熱處理的時間為高溫處理的時間為24小時。

實施例7

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：水熱處理的時間為高溫處理的溫度為1400℃。

對比例1

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：不加入鉬酸鹽和硫代硫酸鹽。

對比例2

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于：不加入微晶纖維素和硅源。

對比例3

與實施例1的方法基本相同，不同之處在于將鉬酸鹽、硫代硫酸鹽、微晶纖維素、硅源和水混合后干燥，直接進行高溫處理。

空白例

不加入任何耐磨采集進行摩擦實驗。

表1

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方式對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。