一種peek轉(zhuǎn)子及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PEEK轉(zhuǎn)子及其制備方法，該轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子主體，轉(zhuǎn)子主體為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部固定有至少1件永磁體嵌件和2件導(dǎo)磁材料嵌件，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置導(dǎo)磁材料嵌件，永磁體嵌件及導(dǎo)磁材料嵌件；本發(fā)明采用PEEK材料，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度高、自潤(rùn)滑、耐高溫性好；利用碳纖維和聚四氟乙烯對(duì)PEEK材料進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高了材料的強(qiáng)度和自潤(rùn)滑性，自潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)是0.18；導(dǎo)電性良好的碳納米管的加入使得復(fù)合材料的導(dǎo)電性能迅速增加，表面電阻在5×102～105Ω之間；此外采用注塑的方法使嵌件能緊密的與基體結(jié)合，且?guī)Т判缘那都梢允罐D(zhuǎn)子與泵體配合好，具有啟動(dòng)快、密封性好的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種PEEK轉(zhuǎn)子及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子，特別涉及一種PEEK轉(zhuǎn)子及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)子是動(dòng)力機(jī)械和工作機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件，其主要應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、離心機(jī)以及轉(zhuǎn)子泵上。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子材料必須具有高強(qiáng)度、耐高溫、高耐磨性能。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子為金屬材料材質(zhì)，使用中高速運(yùn)轉(zhuǎn)磨損率大，現(xiàn)有技術(shù)中金屬材質(zhì)轉(zhuǎn)子，在真空泵等裝置啟動(dòng)時(shí)需利用離心力將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)出去與殼體形成密封，存在啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)至發(fā)揮工效的時(shí)間長(zhǎng)，密封性差，經(jīng)常碰撞易損等缺點(diǎn)，而且在車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)上，抽真空時(shí)有可能帶入汽油而引起安全事故。
[0003]聚醚醚酮(PEEK)是一種高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、自潤(rùn)滑、耐摩擦的高性能特種工程塑料，經(jīng)過(guò)碳纖、玻纖以及其他填充材料對(duì)其進(jìn)行改性，能得到高強(qiáng)度、高性能、多功能的PEEK復(fù)合材料。然而單一的聚醚醚酮材料不能完全滿足轉(zhuǎn)子使用時(shí)的性能要求，例如在加油站等需消除靜電的環(huán)境下，長(zhǎng)期累積靜電對(duì)于安全生產(chǎn)等具有較大的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是解決現(xiàn)有金屬材質(zhì)轉(zhuǎn)子存在的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)至發(fā)揮工效的時(shí)間長(zhǎng)，密封性差，經(jīng)常碰撞易損的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的之二是解決轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電問(wèn)題，適應(yīng)需要消除靜電的工作環(huán)境。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
[0007]—種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體，所述轉(zhuǎn)子主體為PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有一件永磁體嵌件。
[0008]上述的PEEK轉(zhuǎn)子，優(yōu)選所述永磁體嵌件為環(huán)形磁鐵，數(shù)量為2個(gè)。
[0009]本發(fā)明另一個(gè)方案為:一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體，所述轉(zhuǎn)子主體為PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有I件永磁體嵌件和2件導(dǎo)磁材料嵌件，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置導(dǎo)磁材料嵌件，永磁體嵌件及導(dǎo)磁材料嵌件。
[0010]上述的PEEK轉(zhuǎn)子，優(yōu)選所述永磁體嵌件為環(huán)形磁鐵，所述導(dǎo)磁材料嵌件為銅合金圈。
[0011]本發(fā)明另一方案為:一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體，所述轉(zhuǎn)子主體為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有2件永磁體嵌件和2件導(dǎo)磁材料嵌件，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置導(dǎo)磁材料嵌件，永磁體嵌件及導(dǎo)磁材料嵌件；
[0012]所述改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份；碳纖維13-18份；PTFE樹(shù)脂3-5份；碳納米管、納米鐵粉、納米銅粉中之一 5-9份；導(dǎo)電石墨或石墨烯3-5份。
[0013]上述述的PEEK轉(zhuǎn)子，優(yōu)選所述改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份，碳纖維15份，PTFE樹(shù)脂5份，碳納米管5份，導(dǎo)電石墨5份。
[0014]上述述PEEK轉(zhuǎn)子的制備方法，其特征在于:具有如下步驟:[0015]按配比將PTFE樹(shù)脂與PEEK樹(shù)脂在中速下混合10?30分鐘，加入導(dǎo)電石墨或石墨烯以及碳納米管、納米鐵粉、納米銅粉之一在高速下混合30?60分鐘，將混合好的粒子用于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，碳纖維在造粒的過(guò)程中加入；
[0016]將造好的粒子在150°C干燥3?5小時(shí)，然后在模具上添加嵌件注塑成型。
[0017]轉(zhuǎn)子中的嵌件放置是中間兩個(gè)為磁石，然后上下各一個(gè)銅合金圈，每個(gè)轉(zhuǎn)子要保持南北極一致，即上面靠攏相互排斥，底部靠攏互相排斥。
[0018]本發(fā)明具有積極的效果:(1)采用PEEK材料，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度高、自潤(rùn)滑、耐高溫性好；
(2)利用碳纖維和聚四氟乙烯對(duì)PEEK材料進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高了材料的強(qiáng)度和自潤(rùn)滑性，自潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)是0.18 ;導(dǎo)電性良好的碳納米管的加入使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能迅速增加，表面電阻在5X102?105Ω之間；采用注塑的方法使嵌件能緊密的與基體結(jié)合，且?guī)Т判缘那都梢允罐D(zhuǎn)子與泵體配合好，具有啟動(dòng)快、密封性好的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1PEEK轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2、3ΡΕΕΚ轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中I轉(zhuǎn)子主體，2永磁體嵌件，3導(dǎo)磁材料嵌件。
【具體實(shí)施方式】
[0023](實(shí)施例1)
[0024]見(jiàn)圖1 一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體1，為PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部固定I件永磁體嵌件2為環(huán)形磁鐵。
[0025](實(shí)施例2)
[0026]見(jiàn)圖2 —種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體I，轉(zhuǎn)子主體I為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部固定有2件永磁體嵌件2和2件導(dǎo)磁材料嵌件3，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置I件導(dǎo)磁材料嵌件3，2件永磁體嵌件2及I件導(dǎo)磁材料嵌件3 ；
[0027]改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份；碳纖維13份；PTFE樹(shù)脂5份；納米鐵粉5份；導(dǎo)電石墨或石墨烯4份。
[0028]采用如下方法制備PEEK轉(zhuǎn)子，具有如下步驟:
[0029]按配比將PTFE樹(shù)脂粉末與PEEK樹(shù)脂粒子在中速下混合10分鐘，加入導(dǎo)電石墨或石墨烯以及納米鐵粉在高速下混合30分鐘，將混合好的粒子用于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，碳纖維在造粒的過(guò)程中加入；
[0030]將造好的粒子在150°C干燥3小時(shí)，然后在模具上添加嵌件注塑成型。成品的自潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)是0.18 ;表面電阻為500 Ω。
[0031](實(shí)施例3)
[0032]一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體I，轉(zhuǎn)子主體I為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部固定有3件永磁體嵌件2和2件導(dǎo)磁材料嵌件3，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置I件導(dǎo)磁材料嵌件3，2件永磁體嵌件2及I件導(dǎo)磁材料嵌件3 ；[0033]所述的PEEK轉(zhuǎn)子，所述改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份，碳纖維15份，PTFE樹(shù)脂5份，碳納米管5份，導(dǎo)電石墨5份。
[0034]采用如下方法制備PEEK轉(zhuǎn)子，具有如下步驟:
[0035]按配比將PTFE樹(shù)脂粉末與PEEK樹(shù)脂粒子在中速下混合30分鐘，加入導(dǎo)電石墨或石墨烯以及碳納米管在高速下混合60分鐘，將混合好的粒子用于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，碳纖維在造粒的過(guò)程中加入；
[0036]將造好的粒子在150°C干燥5小時(shí)，然后在模具上添加嵌件注塑成型或者注塑成棒材機(jī)加工成型。成品的自潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)是0.18 ;表面電阻為3800 Ω。
[0037](實(shí)施例4)
[0038]一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體I，轉(zhuǎn)子主體I為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部固定有4件永磁體嵌件2和2件導(dǎo)磁材料嵌件3，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置I件導(dǎo)磁材料嵌件3，4件永磁體嵌件2及I件導(dǎo)磁材料嵌件3 ；
[0039]改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份；碳纖維18份；PTFE樹(shù)脂6份；納米銅粉2份；導(dǎo)電石墨或石墨烯4份。
[0040]采用如下方法制備PEEK轉(zhuǎn)子，具有如下步驟:
[0041]按配比將PTFE樹(shù)脂粉末與PEEK樹(shù)脂粒子在中速下混合20分鐘，加入導(dǎo)電石墨或石墨烯以及納米銅粉在高速下混合50分鐘，將混合好的粒子用于雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，碳纖維在造粒的過(guò)程中加入；
[0042]將造好的粒子在150°C干燥4小時(shí)，然后在模具上添加嵌件注塑成型或者注塑成棒材機(jī)加工成型。成品的自潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)是0.18 ;表面電阻為IO5 Ω。
[0043]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體(I)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子主體(I)為PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有I件永磁體嵌件(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEEK轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述永磁體嵌件(2)為環(huán)形磁鐵，數(shù)量為2個(gè)。
3.—種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體(I)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子主體(I)為PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有I件永磁體嵌件(2)和2件導(dǎo)磁材料嵌件(3)，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置導(dǎo)磁材料嵌件(3)，永磁體嵌件(2)及導(dǎo)磁材料嵌件(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PEEK轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述永磁體嵌件(2)為環(huán)形磁鐵，所述導(dǎo)磁材料嵌件(3)為銅合金圈。
5.一種PEEK轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子主體(I)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子主體(I)為改性PEEK材料，形狀為圓柱形，其內(nèi)部至少固定有2件永磁體嵌件(2)和2件導(dǎo)磁材料嵌件(3)，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部自上而下分別設(shè)置導(dǎo)磁材料嵌件(3)，永磁體嵌件(2)及導(dǎo)磁材料嵌件(3)； 所述改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份；碳纖維13-18份；PTFE樹(shù)脂3-5份；碳納米管、納米鐵粉、納米銅粉中之一 5-9份；導(dǎo)電石墨或石墨烯3-5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PEEK轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述改性PEEK材料配方按質(zhì)量份計(jì)為:PEEK樹(shù)脂70份，碳纖維15份，PTFE樹(shù)脂5份，碳納米管5份，導(dǎo)電石墨5份。
7.—種如權(quán)利要求5或6所述PEEK轉(zhuǎn)子的制備方法，其特征在于:具有如下步驟: 按配比將PTFE樹(shù)脂與PEEK樹(shù)脂在中速下混合10?30分鐘，加入導(dǎo)電石墨或石墨烯以及碳納米管、納米鐵粉、納米銅粉之一在高速下混合30?60分鐘，將混合好的粒子用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，碳纖維在造粒的過(guò)程中加入；將造好的粒子在150°C干燥3?5小時(shí)，然后在模具上添加嵌件注塑成型。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK103457378SQ201310423283
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】譚宗尚, 陳威, 李軍, 黃維忠 申請(qǐng)人:常州君華特種工程塑料制品有限公司