CN102138022B - 用于制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的制备方法及其制得的陶瓷基体材料 - Google Patents
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Abstract
一种制备用于制动器、特别是盘式制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的方法,包括以下操作阶段:a)制备至少一种含硅型陶瓷前体、适合作磨料的硬材料颗粒、适合作润滑剂的物质颗粒和金属材料颗粒的混合物;b)热压所述混合物以获得生坯;c)使所述生坯经受热解过程以实现预陶瓷粘合料的陶瓷化,从而获得陶瓷基体材料。本发明的特征在于,所述混合物包含在所述热压阶段中适于促进陶瓷前体网状化的催化剂,并且所述热解过程在800℃以下、更确切在400℃~600℃的温度下进行。
Description
技术领域
本发明涉及用于制动器、特别是盘式制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的制备方法,以及由该方法制得的陶瓷基体材料。
本发明还涉及制备包含所述陶瓷基体材料的盘式制动衬块的方法。
现有技术
陶瓷基体材料广泛用于制造制动器的摩擦组件。
除了在摩擦系数和耐磨性方面的优良性能之外,陶瓷基体材料由于其耐熔性特征,因此与例如通过金属粉末烧结所获得的摩擦材料相比制动盘到液压制动系统的传热减少。
可以采用多种制造技术来制备陶瓷基体材料,例如粉末熔化和烧结技术。
最近流行的技术是基于通常由有机硅聚合物(含硅)组成的陶瓷聚合物前体的热解(聚合物热解),所述有机硅聚合物例如是聚硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷和聚硅氧烷。
该技术涉及一种如下方法:在受控或惰性气氛(例如氩气流)中在高于800℃的温度下加热含硅陶瓷前体和合适填料的混合物以实现从有机到无机聚合物结构的转化,从而形成碳氧化硅和/或碳化硅或氮化硅(SiC或Si3N4)。以上前体通常具有高陶瓷收率:超过50重量%的初始聚合物保持在最终材料中。
与其它技术相比,无论从严格操作角度还是从最终产品的特性来说,热解法都提供多种优点。
尤其是与熔化技术相比,热解技术允许更好地控制最终产品的形态和纯度以及在较低温度(800~1500℃)下工作的可能性。
美国专利US 6062351描述了通过聚合物热解来制造具有陶瓷基体的摩擦材料的一个方法实例。摩擦材料是由一种或多种有机陶瓷前体(carbosil-含硅树脂)、增强纤维(例如碳纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维或碳化硅纤维)和填料(例如碳化硅、石墨、氧化铝、富铝红柱石、二氧化硅、氧化钛、氮化硅或氮化硼的粉末)的混合物开始制备的。然后在模具中将混合物冷压。随后在模具本身内进行加热,以使陶瓷前体聚合和获得生坯。然后使生坯在800℃~1100℃的温度下在惰性气氛中进行热解。
根据专利US 6062351中所述方法的一种特定实施形式,热解操作循环设计:以约2℃/分钟的速率从环境温度加热到约150℃的第一阶段,随后是以0.4℃/分钟的速率到400℃的第二加热阶段。第三和第四加热阶段分别是以0.18℃/分钟的速率加热到760℃和以0.46℃/分钟的速率加热到870℃。然后将产物在870℃保温约4小时,随后以约1.2℃/分钟的速率冷却到环境温度。加热阶段共需约48小时,冷却阶段需约12小时。
用于制备具有陶瓷基体的摩擦材料的聚合物热解法的主要局限之一在于,必须以低的加热速率工作。这意味着工序长,因为仅热解阶段就可能需要几十个小时。为限制有害的热应力,低加热速率工作是必需的,所述热应力由于热解过程中挥发性有机物质的释放而促进材料收缩和微孔形成的自然现象,导致微裂纹形成和不能获得最终材料的风险。
在盘式制动衬块制造方法中,在热解阶段完成之后,陶瓷基体材料通常经过表面修整和磨削,然后胶合或机械连接(例如用螺栓或铆钉)到支撑板。
支撑板一般是能够经受制动过程中通常出现的压缩和弯曲应力的金属(钢)。
而且,热解技术与熔化技术的一个共同局限在于,不可能获得已经与金属支撑板直接结合的最终摩擦组件。热解温度(高于800℃)实际上会导致传统使用的金属支撑板发生不可接受的变形。
这必然导致摩擦组件与板只有在完成热解阶段之后结合。因此在制造循环中,必须设想板和摩擦组件组装的特定阶段,该阶段可以在摩擦组件磨削和表面修整之后进行。
发明内容
本发明的一个目的因而是通过提供一种基于聚合物热解而形成陶瓷基体摩擦材料的方法来消除上述公知技术的不足,该方法设想显著减少工作时间,同时制造在摩擦系数和耐磨性方面的性能至少与传统陶瓷基体摩擦材料相同的陶瓷基体摩擦材料。
本发明的另一目的是提供一种在摩擦系数值和耐磨性方面的性能优于传统陶瓷基体摩擦材料的陶瓷基体摩擦材料。
本发明的另一目的是提供一种制造盘式制动衬块的方法,该方法简化了陶瓷基体材料的摩擦组件与金属支撑板的结合。
附图说明
按照上述目的的本发明的技术特征可以从下面列出的权利要求书的内容中清楚地看到,而且其优点参照附图从其后的发明详述中甚至变得更清楚,这些附图仅通过例子代表本发明的一种或多种形式,并不起限制作用,其中:
-图1和图2分别示出根据本发明方法的第一和第二应用形式的图;
-图3代表3个陶瓷基体摩擦组件(其中两个是根据本发明的)的摩擦系数随制动操作次数的变化趋势,这3个组件尤其在进行热解的最高温度方面不同;
-图4代表根据本发明方法的特定应用形式形成的陶瓷基体摩擦组件的摩擦系数随制动操作次数的变化趋势。
发明详述
本发明涉及一种特别适用于制动器的摩擦组件如盘式制动衬块的摩擦部分的陶瓷基体材料的制备方法。
如下文将详述的,按照本发明的方法制得的陶瓷基体摩擦材料可以用于制造与复合陶瓷材料(CCM)盘式制动器和灰口铸铁盘式制动器均摩擦配合的衬块,确保在耐磨性、摩擦和磨合(理解为实现最佳工作状态所花费的时间)方面的最佳性能。
特别是关于摩擦性能,要指出的是:与传统材料相比,摩擦系数平均值增加,并与随时间的其稳定性相关。还要指出,制动开始时的摩擦系数值处在要求的操作区间内。
而且,本发明涉及一种制造含陶瓷基体材料的盘式制动衬块的方法。
如下文继续详述的,本发明的方法允许盘式制动衬块的摩擦组件与相关金属支撑件(金属支撑板)在摩擦组件自身(陶瓷基体材料)的制备阶段直接结合,无需设想特定的最终组装阶段。
根据本发明的通用实施方式,用于制动器摩擦组件的陶瓷基体材料的制备方法包括以下操作阶段:
a)制备至少一种含硅型陶瓷前体、适合作磨料的硬材料颗粒、适合作润滑剂的物质颗粒和金属材料颗粒的混合物;
b)热压混合物以获得生坯;
c)使生坯经历热解工艺,以达到预陶瓷粘合料的陶瓷化,从而获得陶瓷基体材料。
根据表征本发明的第一方面,所述混合物包含适于在热压阶段促进陶瓷前体网状化的催化剂。
初始混合物中用于陶瓷前体网状化反应(聚合物链的水解和缩合反应)的适合催化剂允许陶瓷前体恰好在压制阶段完成时高度加速地网状化,由此在生坯内形成广泛的网状聚合物结构。
前体加速网状化带来一系列优势。
热压阶段结束时所获得的生坯具有的抗机械性质使其易于操作,简化了后续的工艺阶段。
压制阶段中形成的广泛的网状聚合物结构具有在热解阶段中“约束”陶瓷前体分子,减少其挥发,由此提高陶瓷收率的作用。
这种广泛的网状结构(至少部分地)包括初始混合物中的添加剂颗粒(磨料、润滑剂、金属),它们由此结合到结构本身中,在性能(摩擦系数的绝对值和稳定性)和耐磨性方面带来优势,如下文中所述。
尽管广泛的网状聚合物结构在热解过程引起的化学-物理转变之后被改性,但仍保持在陶瓷基体材料中,并确保最终陶瓷基体材料同样将具有优良的抗机械性质,特别是在耐磨性、弹性模量和可压缩性方面。
根据表征本发明的另一方面,热解过程在800℃以下的温度进行。
广泛的网状聚合物结构赋予生坯的优良机械性能意味着热解过程的进展程度(温度和时间)可以根据需要进行定制。这进而意味着最终陶瓷基体材料的陶瓷化程度可以根据最终陶瓷基体材料的性能特征进行规划。
如下文继续的,出人意料地发现在800℃以下的温度(尤其是400℃~600℃)热解导致摩擦材料性能明显改善。
图3的曲线图示出了在3个不同盘式制动衬块上进行的制动测试(摩擦系数与制动操作次数的函数关系)结果。曲线(a)和(b)是指根据本发明制造的衬块,其中最高热解温度分别为500℃和700℃。曲线(c)是指最高热解温度为900℃的传统衬块。
这些曲线比较表明根据本发明制得的衬块的摩擦系数增加,采用400℃~600℃的热解温度制得的衬块增加更为显著。
至于耐磨性,该测试表明:平均而言根据本发明制得的衬块具有更大的耐磨性:每次制动操作约0.005mm的平均磨损值,而传统型衬块(使用高于800℃的热解温度制得)的平均值为每次制动操作约0.015mm。
如上所述,在其最通用的应用形式中,本发明的方法包括至少一个混合基本组分的第一阶段、热压混合物的第二阶段和热解生坯(或模制体)的第三阶段。
混合陶瓷基体材料的基本组分的阶段应当优选在水平叶片式混合器中进行。然而,根据待混合组分的特性和用量,也可以考虑其它类型的混合器。
根据本发明方法的优选应用方案,混合各种组分的阶段分两步进行。
在第一步中,将聚合物陶瓷前体与合适的催化剂(用于网状化反应)在不存在其它组分的情况下混合。由此获得就催化剂分布而言更均一的混合物,因此(在压制阶段完成后)前体网状化在整个材料块中展开。
最有利地,该第一混合步骤进行足够的时间以确保适当混合,优选1到3分钟。
在第二混合步骤中,向前体-催化剂混合物中加入所有其它组分:磨料、润滑剂和金属材料。
最有利地,该第二混合步骤进行足够的时间以确保适当混合,优选3到5分钟。
热压阶段优选使用在钢模具上压缩操作的立式压机来进行。
优选地,在旨在使摩擦组件与金属支撑体(例如盘式制动衬块支撑板)在陶瓷基体材料的制备阶段直接结合的情况下,模具应当为具有通孔和对应于陶瓷基体材料体(例如衬块的摩擦部分)将形成的形状的周界部分的板(或基体)。板-基体可以配备有1个、2个或更多个孔。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的一端(优选下端,相对于压机中板-基体的水平方向)开始操作。然后向通孔(其界定加料室)填充混合物。然后用形状和厚度按衬块应用而合适选择的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。用插入模具本身中的热电偶测量模具内的温度。
可以考虑除上述压机和模具之外的压机和模具。
与上述内容结合或分开,在热压阶段施加在模具中的材料上的压力优选250~500Kg/cm2。
出人意料地发现,采用以上规定范围内的压力对最终陶瓷基体材料在耐磨性、摩擦和磨合(理解为获得最佳工作状态所花费的时间)方面的性能具有有益效果。
要指出的是,与压制过程中采用如上所规定的压力有关的性能改善与热解过程操作条件无关。
还要指出的是,800℃以下温度(特别是400℃~600℃)的热解过程和采用250~500Kg/cm2的压制压力相结合,对最终陶瓷基体材料性能具有改进的协同作用。
与采用250~500Kg/cm2的压力结合或分开,压制阶段优选应当在120℃~150℃的温度下进行,以允许陶瓷前体流化并且达到粘度值,从而促进前体和混合物的其它组分紧密接触和结合。
与上述内容结合或分开,压制阶段优选应当按施加力和释放力的交替循环进行。
根据本发明方法的特定应用形式,压制阶段设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力约90~210秒的最终阶段。整个压制阶段需3到5分钟的时间。压制时间和温度使得充分流化的陶瓷前体均匀散布到模具的所有部分和各种混合组分的颗粒间。
根据一个特别有利的实施方式,支撑板与前体、催化剂和填料的混合物共同压制,然后与生坯一起经历热解。
在800℃以下、尤其是在400℃~600℃的温度下进行热解(根据本发明)使得操作方便而可行。事实上,金属支撑板能够耐受热解过程产生的热应力,而不会发生不可接受的热变形。
由于本发明的方法,因此可以在摩擦材料制备阶段使支撑板直接结合到生坯上,由此结合到陶瓷基体材料上。在摩擦材料制备阶段完成之后,因此获得摩擦材料/板的组合体,这有利于后续的表面修整和任何使用机械固定装置的工序。
如上所述,本发明的特征在于,热解过程在800℃以下的温度进行。
要指出的是,通过以达到400~600℃最高温度的方式进行热解工艺,在改善摩擦材料性能方面获得最好的结果。
最有利地,热解过程在最高温度下进行3到5小时,优选4小时。
在热解过程中,将生坯从环境温度加热到最高温度的速率应当优选4~6℃/分钟,优选5℃/分钟。
热解过程优选应当在等温窑里进行。
最有利地,为了避免会改变陶瓷化过程的氧化现象,热解在惰性气氛中进行。
在陶瓷基体材料中优选形成碳氧化硅(通式为SiOxCy)的情况下,惰性气氛优选应当用氩气或氮气流形成。
在陶瓷基体材料中期望形成氧氮化硅(通式为SiOxNy)的情况下,也可以考虑不同的气氛,例如氨气流。
根据图1图表所示的本发明的一个特定应用形式,使支撑板与已形成的摩擦材料结合。在热解阶段完成后,可以存在调节陶瓷基体材料生坯厚度的阶段以及作为替换地或附加地,陶瓷基体材料体的表面修整阶段。
这些阶段的基本目的是以陶瓷基体材料体随后能够与支撑件(例如金属支撑板)连接(根据设想的公差)以形成盘式制动衬块的方式来制备陶瓷基体材料体。
在完成以上调节和/或表面修整阶段后,本方法也可以考虑通过合适的固定元件如螺栓、铆钉或胶来组装摩擦组件与金属支撑板的阶段。
最有利地,表面修整阶段应当在摩擦组件和支撑板组装阶段之后进行。
根据本发明的一个特别优选的应用形式(以上已经提及且示于图2中),使支撑摩擦组件的元件在摩擦材料形成阶段直接结合到摩擦组件上。
在热解阶段完成之后,可以存在调节陶瓷基体材料中生坯厚度的阶段以及,可替换地或附加地,在板的暴露和未覆盖部分上的陶瓷材料体的表面修整操作阶段。
因此最有利地是,不再需要考虑与支撑板组装的最终阶段,而视需要仅需最终的固定阶段,在此阶段可以视需要应用特定固定元件(例如螺栓或铆钉),对已经连接的摩擦组件和金属板操作,从而大大简化操作。
根据本发明的通用应用方案,待压制的混合物组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):5~10%的陶瓷前体和催化剂;20%~30%的磨料;不大于60%的金属材料;不大于50%的润滑剂。
如上所述,陶瓷聚合物前体为含硅型,尤其可以选自通式为[-R1....2,Si(C,N,B,O)0.5....1.5-]n的聚硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷和聚硅氧烷。
优选地,前体应当选自聚硅氧烷,其与聚合物的取代官能团和支化程度无关,通式为[-RSiO1.5-]n,其中R表示氢或有机官能团(烷基、丙烯酸基等)。
甚至更优选地,前体应当选自倍半硅氧烷,特别是聚甲基倍半硅氧烷。
可以考虑两种或更多种不同有机前体的混合物。
最有利地,混合物中陶瓷前体的重量百分比为6%~9%。
优选地,催化剂应当选自具有金属的有机配位化合物,所述金属选自包括锌、铜、铝、铁、锆、钒、铬、锰、钴、镍和钛的组。
最有利地,催化剂选自丙酮酸盐/酯、β-二酮酸盐/酯和羧酸盐/酯。尤其优选的催化剂是乙酰丙酮络锌或乙酰丙酮络锆。
最有利地,催化剂相对于陶瓷前体以化学计量百分比存在,优选百分比为混合物重量的0.15%~0.3%。
优选地,所用的陶瓷前体和催化剂应当是粉末形式。但是,也可以使用其它形式(例如流体)的组分。
优选地,磨料包括粉状碳化硅。但是,也可以使用其硬度使得起磨料作用的其它材料,如碳化硼、硅、锆石、氧化锆、方镁石、刚玉和尖晶石。
为简单起见,在以下针对磨料的描述中,仅明确提及碳化硅,但是这不应当视作是限制性的。实际上,关于碳化硅的信息应当扩展到其它磨料,例如以上所列那些。
最有利地,碳化硅为两种不同粒度的粉末形式。
这两种粉末的平均直径之比为9到11,优选10。
粉末的平均直径是指对应于粒度分布曲线的d50的值。在以下描述中,将提及FEPA(European Federation of Abrasives Manufacturers)采用的粉末定义。
区分粒度的碳化硅粉末意味着相容尺寸的磨料可以供给混合物的所有其余组分。最细的粉末与细润滑剂和陶瓷前体(粘合剂树脂)共混,而大颗粒粉末与较大尺寸的金属颗粒共混。这有利于材料的压实。
还要指出的是,较细的粉末共混并趋于与其余材料均质化,而较大的颗粒粉末仍然与混合物的其它组分“分离(detached)”。
因此可以看到,两种不同粒度的结果是得到在不同能量水平下操作的磨料,这对最终摩擦材料的性能有利。当较小粒度的磨料磨损时,于是较大粒度的磨料逐渐“粉碎”。这样的结果是平均而言恒定存在较小粒度的磨料。
优选地,两种不同粒度的碳化硅粉末应当具有1μm~600μm的平均直径。
根据本发明的通用应用形式,较大和较小粒度的碳化硅粉末之间的重量比为0.8~1.8。
如下文将重复的,如果需要陶瓷基体摩擦材料与复合陶瓷材料的盘式制动器摩擦配合,则较大和较小粒度的碳化硅粉末之间的重量比应当为0.8~1.2,优选1。
如果需要陶瓷基体摩擦材料与灰口铸铁盘式制动器摩擦配合,较大和较小粒度的碳化硅粉末之间的重量比应当为1.2~1.8,优选1.5。
根据本发明的一个优选应用形式,金属颗粒包括铁和/或铁合金颗粒。
最有利地,替代铁和/或铁合金颗粒或者除了铁和/或铁合金颗粒之外的金属颗粒包括铜和/或黄铜颗粒。
优选地,铜和黄铜颗粒单独或混合时的存在百分比为小于混合物重量的20%。
术语“颗粒”旨在包括粉末和纤维形式的材料部分。
就含铁材料颗粒而言,特别优选钢丝绒。
优选地,粉末形式的金属颗粒(铁、铁合金、铜和/或黄铜)应当具有小于300μm的平均直径,而纤维形式的金属颗粒(铁、铁合金、铜和/或黄铜)应当具有小于100μm的平均直径和小于1mm的长度。
根据本发明的一个优选的应用形式,润滑剂包括粉末状石墨。
最有利地,替代粉末状石墨或除了粉末状石墨之外,润滑剂可以包括粉末状焦炭、硫化锡和/或锡。
优选地,石墨的百分比应当为混合物重量的9%~13%,而粉末状焦炭、硫化锡和锡(如果考虑)的重量相对于混合物应当分别小于35%、10%和5%。
如在所附实施例中将描述的,最有利地,粉末状焦炭、硫化锡和/或锡与石墨粉的组合使用减少石墨含量,使之接近以上规定范围的下限。
最有利的是,石墨和/或焦炭粉末的平均直径为200μm~800μm,而硫化锡和/或锡粉末的平均直径小于100μm。
如上所述,用本发明方法制得的陶瓷基体摩擦材料可以用来制造与复合陶瓷材料(CCM)或灰口铸铁的盘式制动器摩擦配合的衬块,确保在摩擦系数值稳定性和耐磨性这两方面的最佳性能。
如果本发明的陶瓷基体材料需要与灰口铸铁制动盘配合,则经过压制阶段的混合物应当具有以下一般组成(表示为相对于混合物的重量百分比):5~10%的陶瓷前体和催化剂;20%~30%的磨料;25%~60%的金属材料;10%~50%的润滑剂。
更详细地,根据特定实施方式,具有较大粒度的碳化硅粉末和具有较小粒度的粉末之间的重量比应当为1.2~1.8,优选1.5。
较大粒度的粉末状碳化硅(SiC)的存在百分比为混合物重量的12%~18%,而较细的SiC粉末的百分比为混合物重量的6%~12%。
金属颗粒包含混合物重量的5%~20%的铁粉末,混合物重量的5%~30%的钢丝绒以及(考虑时)其百分比小于混合物重量的20%的铜和/或黄铜粉末和/或纤维。
铁和/或铁合金的全部颗粒(粉末和纤维)占混合物重量的5%~60%。
优选粉末形式的石墨占混合物重量的9%~12%。如果考虑焦炭,其百分比小于混合物重量的35%,而优选粉末形式的硫化锡和锡(如果考虑的话)应当分别小于混合物重量的10%和5%。
当石墨是唯一的润滑剂时,其百分比优选应当为混合物重量的12%。例如添加3重量%的锡粉末使得石墨降到10%。
以下是对根据本发明制备陶瓷基体材料的3个特定实施例的说明,所述陶瓷基体材料与灰口铸铁制动盘配合。
实施例1
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilPMS MKPowder聚甲基倍半硅氧烷树脂(CH3-SiO3/2)n(软化区间50-60℃)与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1500克粉末状SiC类FEPAF36(平均直径525μm)和1000克粉末状SiC类FEPA F220(平均直径58μm)。接着加入1800克铜粉、2700克钢丝绒、1000克铁粉,最后加入1200克石墨粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):15%的粉末状SiC F36;10%的粉末状SiC F220;18%的铜粉;27%的钢丝绒;10%的铁粉;12%的石墨粉;7.8%的聚甲基倍半硅氧烷树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
铜粉和铁粉的平均直径分别为约200μm和约250μm。钢丝绒的平均直径为约80μm,平均长度为约0.8mm。石墨粉的平均直径为约600μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和聚甲基倍半硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。
更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为60cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度(通过热电偶测量)维持在大约120℃。压制过程中施加的最高压力为大约400Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约150秒的最终阶段。整个压制阶段需约4分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约5℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约500℃,并在500℃保持约4小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约300克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
实施例2
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilPMS MKPowder聚甲基倍半硅氧烷树脂(CH3-SiO3/2)n(软化区间50-60℃)与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1500克粉末状SiC类FEPAF100(平均直径129μm)和1000克粉末状SiC类FEPA F500(平均直径d50 12.8μm)。接着加入1800克黄铜粉、2700克钢丝绒、900克铁粉、1000克石墨粉,最后加入300克锡粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):15%的粉末状SiC F100;10%的粉末状SiC F500;18%的黄铜粉;27%的钢丝绒;9%的铁粉;10%的石墨粉;3%的锡粉;7.8%的聚甲基倍半硅氧烷树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
黄铜和铁粉的平均直径分别为约250μm和约200μm。钢丝绒的平均直径为约80μm,平均长度为约0.6mm。石墨粉和锡粉的平均直径分别为约400μm和约80μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和聚甲基倍半硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为60cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度维持在大约130℃。压制过程中施加的最高压力为大约450Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约210秒的最终阶段。整个压制阶段需约5分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约6℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约400℃,并且在400℃保持约4.5小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约300克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
实施例3
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilRG100环戊基硅氧烷树脂与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1300克粉末状SiC类FEPA F46(平均直径370μm)和800克粉末状SiC类FEPAF280(平均直径d50 36.5μm)。接着加入2500克钢丝绒、300克铁粉、1000克石墨粉、3000克焦炭粉,最后加入300克锡粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):13%的粉末状SiC F46;8%的粉末状SiC F280;25%的钢丝绒;3%的铁粉;10%的石墨粉;30%的焦炭粉;3%的锡粉;7.8%的含硅树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
铁粉的平均直径为约150μm。钢丝绒的平均直径为约60μm,平均长度为约0.5mm。石墨粉、焦炭粉和锡粉的平均直径分别为约700μm、约600μm和约90μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。
更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为60cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度维持在大约150℃。压制过程中施加的最高压力为大约350Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约210秒的最终阶段。整个压制阶段需约5分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约4℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约600℃并且在600℃保持约3.5小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约300克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
如果需要根据本发明的陶瓷基体材料与CCM制动盘一起作用,用于压制阶段的混合物具有以下一般组成(表示为相对于混合物的重量百分比):5~10%的陶瓷前体和催化剂;20%~30%的磨料;30%~60%的金属材料;10%~40%的润滑剂。
更详细地,根据一个特定的实施方式,较大粒度的碳化硅粉末和较小粒度的粉末之间的重量比应当为0.8~1.2,优选1。
较大粒度的粉末状碳化硅(SiC)的存在百分比为混合物重量的10%~15%。
金属颗粒包含混合物重量的20%~30%的钢丝绒(其可以全部或部分替换为粉末状的铁)和其百分比小于混合物重量的20%的铜和/或黄铜粉末和/或纤维(如果考虑的话)。
不同于与灰口铸铁制动盘配合的陶瓷基体材料,用于CCM制动盘的材料还包括选自所述颗粒的硅,优选粉末形式。
最有利地,硅粉末的存在重量百分比为混合物的9~11%,优选10%。
硅粉末优选具有小于50μm的平均直径。
优选粉末形式的石墨占混合物重量的11%~13%,优选12%。如果考虑焦炭,其百分比小于混合物重量的20%,而优选粉末形式的硫化锡和锡(如果考虑的话)应当分别小于混合物重量的10%和5%。
以下是对根据本发明制备陶瓷基体材料的3个特定实施例的说明,所述陶瓷基体材料与复合陶瓷材料(CCM)制动盘配合。
实施例4
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilPMS MKPowder聚甲基倍半硅氧烷树脂(CH3-SiO3/2)n(软化区间50-60℃)与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1200克粉末状SiC类FEPAF46(平均直径370μm)和1300克粉末状SiC类FEPA F280(平均直径36.5μm)。接着加入1800克铜粉、2700克钢丝绒、1000克硅粉,最后加入1200克石墨粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):12%的粉末状SiC F46;13%的粉末状SiC F280;18%的铜粉;27%的钢丝绒;10%的硅粉;12%的石墨粉;7.8%的倍半硅氧烷树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
铜粉和硅粉的平均直径分别为约150μm和约40μm。钢丝绒的平均直径为约50μm,平均长度为约0.4mm。石墨粉的平均直径为约300μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和倍半硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。
更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为148cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度维持在大约120℃。压制过程中施加的最高压力为大约300Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约90秒的最终阶段。整个压制阶段需约3分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约5℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约500℃并且在500℃保持约4小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约710克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
实施例5
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilPMS MKPowder聚甲基倍半硅氧烷树脂(CH3-SiO3/2)n(软化区间50-60℃)与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1200克粉末状SiC类FEPAF54(平均直径310μm)和1300克粉末状SiC类FEPA F320(平均直径d50 29.2μm)。接着加入1000克硅粉、2700克钢丝绒、1200克石墨粉,最后加入1800克焦炭粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):12%的粉末状SiC F54;13%的粉末状SiC F320;27%的钢丝绒;10%的硅粉;12%的石墨粉;18%的焦炭粉;7.8%的倍半硅氧烷树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
硅粉的平均直径为约35μm。钢丝绒的平均直径为约70μm,平均长度为约0.6mm。石墨粉和焦炭粉的平均直径为约500μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和倍半硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。
更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为148cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度维持在大约130℃。压制过程中施加的最高压力为大约250Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约150秒的最终阶段。整个压制阶段需约4分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约5℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约550℃并且在550℃保持约4小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约710克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
实施例6
在水平叶片式混合器中将780克的Wacker-BelsilRG100环戊基硅氧烷树脂与20克粉末状乙酰丙酮络锌混合约2分钟。然后加入1200克粉末状SiC类FEPA F40(平均直径438μm)和1300克粉末状SiC类FEPAF240(平均直径d50 44.5μm)。接着加入1500克黄铜粉、2100克钢丝绒、1000克硅粉、1200克石墨粉,最后加入300克硫化锡粉。第二阶段的混合持续约4分钟。
混合物的全部组成如下(表示为相对于混合物的重量百分比):12%的粉末状SiC F40;13%的粉末状SiC F240;21%的钢丝绒;15%的黄铜粉;10%的硅粉;12%的石墨粉;9%的硫化锡粉;3%的锡粉;7.8%的含硅树脂;0.2%的乙酰丙酮络锌。
黄铜粉和硅粉的平均直径分别为约200μm和约45μm。钢丝绒的平均直径为约80μm,平均长度为约0.8mm。石墨粉和硫化锡粉的平均直径分别为约750μm和约90μm。
然后,由此获得的一部分混合物在立式压机中经历热压阶段以获得生坯和倍半硅氧烷树脂的加速网状化。同时压制混合物和钢板。
更详细地:板(或基体)具有通孔和对应于陶瓷基体材料体将形成形状的基本为矩形的周界部分。所述孔的面积约为148cm2,深度约8cm。
通过使用压机配备的打孔机头堵住通孔的下端开始操作。然后向通孔填充混合物,并用约5mm厚的金属板封住上端。适当锁定板的位置,通过起动打孔机开始压制。
将模具内的温度维持在大约130℃。压制过程中施加的最高压力为大约450Kg/cm2。设计3个施加力和释放力的连续循环,各循环持续约30秒(15秒施加力,15秒释放力)。接着是连续施加力(不释放)达约210秒的最终阶段。整个压制阶段需约5分钟。
在压制阶段完成后获得的生坯具有约16mm的厚度,对此必须加上板的(不变)厚度。
接着是在等温窑中在约0.2m3/h的氮气流中的热解阶段。以约5℃/分钟的速率将生坯从环境温度(25℃)加热到约450℃并且在450℃保持约4.5小时。
如此获得的陶瓷基体材料具有约16mm的厚度(不包括钢板厚度),重约710克。
根据衬块的最终用途,陶瓷基体材料体然后经历修整工作以得到14或15mm的厚度。
压制阶段完成之后,按照以上实施例1~3和4~6获得的所有陶瓷基体材料证实了一致性如此优异以致于有助于实现好的细部(例如衬块的锐边)和不费力地操作。热解阶段完成之后,所述材料表现良好的抗机械性质(抗机械模量为12~18MPa,弹性模量为5~10GPa)。材料的平均密度为2.9~3.2g/cm3。平均陶瓷化程度估算为约70%。
对根据本发明的制动衬块进行制动测试,以评价摩擦系数、与制动应用次数成函数的系数稳定性和耐磨性方面的性能。
该测试包括对样品进行50次制动操作。
该测试是使用配备有铸铁和复合陶瓷材料(CCM)的制动盘的制动系统进行的。
该测试表明与铸铁制动盘的应用和与CCM制动盘的应用之间在行为上没有重要区别。
测试表明从第5到第30次制动应用的总平均摩擦系数为约0.45。该值是相当易变的,其中最小值为约0.42,最大值为约0.48。在第30次制动应用后,摩擦系数稍有下降,在约0.42的平均值处稳定。就每次制动应用而言,存在约0.005mm的平均磨损。
图4中的曲线(横坐标为制动应用次数,纵坐标为摩擦系数值)涉及在具有铸铁制动盘和衬块的系统上进行的测试,其中所述衬块的摩擦组件是以上实施例1的陶瓷基体材料。
本发明涉及一种制造盘式制动衬块的方法,所述盘式制动衬块包括陶瓷基体材料的摩擦组件和用于摩擦组件的金属支撑件。
更详细地:所述方法考虑以下的通用操作阶段:制造陶瓷基体材料的摩擦组件;使摩擦组件结合到支撑件。
所述方法的特征在于:按照上述工序进行的制造摩擦组件的阶段,以及支撑件在陶瓷基体材料形成中与其直接结合。
优选地,支撑件应当与初始陶瓷基体材料在上述热压阶段中同时进行压制。
因此,本发明显著减少制造陶瓷基体材料的摩擦组件的工作时间:从约60~80小时的平均总时间(不考虑与金属支撑件的组装)减至约8~12小时的平均时间。
用本发明提出的方法制得的陶瓷基体摩擦材料提供在摩擦系数和耐磨性方面即使不优于也至少与传统陶瓷基体摩擦材料相同的性能。本发明材料的摩擦系数实际上平均为0.42~0.45,而传统材料具有约0.35~0.4的值。
关于耐磨性,类似考虑是合理的。本发明材料的平均磨损值为每次制动应用约0.005mm,而传统材料为约0.015~0.020。
而且,本发明的方法通过省略最终组装陶瓷基体材料的摩擦组件与金属支撑板的具体阶段而简化了制动衬块和金属支撑板的制造。
因而认为本发明已实现其初始目的。
显然,在其实际实施中,可以采取与上述不同的形式和构造,但不能因此就排除在本发明的保护范围内。
另外,所有细节可以替换为技术上等同的元件,并且所用的尺寸、形状和材料可以根据需要替换。
Claims (68)
1.一种制备用于制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的方法,包括以下操作阶段:
-制备由至少一种含硅型陶瓷前体与适合作磨料的硬材料颗粒、适合作润滑剂的物质颗粒和金属材料颗粒组成的混合物;
-热压所述混合物以获得生坯;
-使所述生坯经受热解过程,以实现预陶瓷粘合料的陶瓷化,从而获得所述陶瓷基体材料;
所述方法的特征在于,所述混合物包含适于在所述热压阶段中促进所述陶瓷前体网状化的催化剂,所述热解阶段在800℃以下的温度进行;
并且所述方法的特征还在于,所述至少一种含硅型陶瓷前体选自聚硅氧烷;所述适合作磨料的硬材料颗粒为碳化硅、碳化硼、硅、锆石、氧化锆、方镁石、刚玉或尖晶石的粉末;所述适合作润滑剂的物质颗粒选自粉末状石墨、焦炭粉末、硫化锡粉末和/或锡粉末。
2.根据权利要求1的方法,其中所述制动器为盘式制动器。
3.根据权利要求1的方法,其中所述热压阶段在120℃~150℃的温度下进行。
4.根据权利要求1的方法,其中所述热压阶段在250~500Kg/cm2的压力下进行。
5.根据权利要求1的方法,其中所述热压阶段采用施加力和释放力的交替循环。
6.根据权利要求1的方法,其中所述热解阶段在400~600℃的最高温度下进行。
7.根据权利要求1的方法,其中所述热解阶段在最高温度下的时间为3~5小时。
8.根据权利要求1的方法,其中所述热解阶段在最高温度下的时间为4小时。
9.根据权利要求1的方法,其中所述热解阶段从环境温度到最高温度的加热速率为4~6℃/分钟。
10.根据权利要求1的方法,其中所述混合物包含5~10重量%的陶瓷前体和催化剂、20%~30%的磨料、小于60%的金属材料和小于50%的润滑剂。
11.根据权利要求1的方法,其中至少一种所述陶瓷前体选自倍半硅氧烷。
12.根据权利要求1的方法,其中所述催化剂选自金属的有机配位化合物,所述金属选自锌、铜、铝、铁、锆、钒、铬、锰、钴、镍和钛。
13.根据权利要求1的方法,其中所述催化剂选自丙酮酸盐/酯、β-二酮酸盐/酯和羧酸盐/酯。
14.根据权利要求1的方法,其中所述适合作磨料的硬材料颗粒呈两种不同粒度的粉末的形式,这两种粉末的平均直径之比为9~11。
15.根据权利要求14的方法,其中所述两种不同粒度的粉末具有1μm~600μm的平均直径。
16.根据权利要求14的方法,其中较大粒度的粉末与较小粒度的粉末之间的重量比为0.8~1.8。
17.根据权利要求1的方法,其中所述金属材料颗粒包括铁和/或铁合金的颗粒。
18.根据权利要求1的方法,其中所述金属材料颗粒包括铜和/或黄铜的颗粒。
19.根据权利要求18的方法,其中所述铜和/或黄铜的颗粒单独或混合时以小于所述混合物重量的20%的总百分比存在。
20.根据权利要求1的方法,其中所述金属材料颗粒可以是粉末和/或纤维的形式。
21.根据权利要求1的方法,其中粉末形式的所述金属材料颗粒具有小于300μm的平均直径。
22.根据权利要求1的方法,其中纤维形式的所述金属材料颗粒的平均直径小于100μm,长度小于1mm。
23.根据权利要求1的方法,其中所述适合作润滑剂的物质颗粒包括粉末状石墨。
24.根据权利要求1的方法,其中所述适合作润滑剂的物质颗粒包括焦炭、硫化锡和/或锡的粉末。
25.根据权利要求23的方法,其中所述石墨以所述混合物重量的9%~13%的百分比存在。
26.根据权利要求24的方法,其中所述焦炭粉末以小于所述混合物重量的35%的百分比存在。
27.根据权利要求23或24的方法,其中所述石墨和/或焦炭粉末的平均直径为200μm~800μm。
28.根据权利要求24的方法,其中所述硫化锡粉末以小于所述混合物重量的10%的百分比存在。
29.根据权利要求24的方法,其中所述锡粉末以小于5%的百分比存在。
30.根据权利要求28或29的方法,其中所述硫化锡和/或锡的粉末的平均直径小于100μm。
31.根据权利要求1的方法,其中所述混合物包含5~10重量%的陶瓷前体和催化剂、20%~30%的适合作磨料的颗粒、30%~60%的金属材料颗粒和10%~40%的润滑剂。
32.根据权利要求1或31的方法,其中所述金属材料颗粒包括硅粉末。
33.根据权利要求32的方法,其中硅粉末以所述混合物的9~11%的重量百分比存在。
34.根据权利要求32的方法,其中所述硅粉末的平均直径小于50μm。
35.根据权利要求31的方法,其中所述金属材料颗粒包括铁和/或铁合金的颗粒,并且所述铁和/或铁合金的颗粒以所述混合物的20%~30%的重量百分比存在。
36.根据权利要求14或31的方法,其中所述适合作磨料的硬材料颗粒的较大粒度和较小粒度的粉末之间的重量比为0.8~1.2。
37.根据权利要求36的方法,其中所述适合作磨料的硬材料颗粒的较大粒度和较小粒度的粉末之间的重量比为1。
38.根据权利要求31的方法,其中所述润滑剂包括石墨,并且所述石墨以所述混合物重量的11%~13%。
39.根据权利要求38的方法,其中所述石墨以所述混合物重量的12%的百分比存在。
40.根据权利要求31的方法,其中所述润滑剂包括焦炭,并且所述焦炭以小于所述混合物重量的20%的百分比存在。
41.根据权利要求1的方法,其中所述混合物包含5~10重量%的陶瓷前体和催化剂、20%~30%的适合作磨料的颗粒、25%~60%的金属材料颗粒和10%~50%的润滑剂。
42.根据权利要求41的方法,其中所述金属材料颗粒包括铁和/或铁合金的颗粒,并且所述铁和/或铁合金的颗粒以所述混合物的5%~60%的重量百分比存在。
43.根据权利要求14或41的方法,其中所述适合作磨料的硬材料颗粒的较大粒度和较小粒度的粉末之间的重量比为1.2~1.8。
44.根据权利要求43的方法,其中所述适合作磨料的硬材料颗粒的较大粒度和较小粒度的粉末之间的重量比为1.5。
45.根据权利要求41的方法,其中所述润滑剂包括石墨,并且石墨以所述混合物重量的9%~12%的百分比存在。
46.根据权利要求41的方法,其中所述润滑剂包括焦炭,并且焦炭以小于所述混合物重量的35%的百分比存在。
47.根据权利要求1的方法,包括在所述热解阶段之后调节陶瓷基体材料中所述生坯的厚度的操作阶段。
48.根据权利要求1的方法,包括在所述热解阶段之后表面修整陶瓷基体材料中的所述生坯的操作阶段。
49.根据权利要求1的方法,其中在所述混合物的所述热压阶段中,在支撑件上直接进行压制。
50.根据权利要求49的方法,其中所述支撑件为金属。
51.一种制备用于制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的方法,包括以下操作阶段:
-制备由至少一种含硅型陶瓷前体与适合作磨料的硬材料颗粒、适合作润滑剂的物质颗粒和金属材料颗粒组成的混合物;
-热压所述混合物以获得生坯;
-使所述生坯经受热解过程,以实现预陶瓷粘合料的陶瓷化,从而获得所述陶瓷基体材料;
所述方法的特征在于,所述热压阶段是用250~500Kg/cm2的压力进行;并且所述方法的特征还在于,所述至少一种含硅型陶瓷前体选自聚硅氧烷;所述适合作磨料的硬材料颗粒为碳化硅、碳化硼、硅、锆石、氧化锆、方镁石、刚玉或尖晶石的粉末;所述适合作润滑剂的物质颗粒选自粉末状石墨、焦炭粉末、硫化锡粉末和/或锡的粉末。
52.根据权利要求51的方法,其中所述制动器为盘式制动器。
53.根据权利要求51的方法,其中所述混合物包含在所述热压阶段中适于促进所述陶瓷前体网状化的催化剂。
54.根据权利要求51的方法,其中所述热解阶段在800℃以下的温度下进行。
55.根据权利要求51的方法,其中所述热解阶段在400~600℃的温度下进行。
56.一种用于制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料,其由权利要求1或51的方法制得。
57.根据权利要求56所述的陶瓷基体材料,其中所述制动器为盘式制动器。
58.一种用于与复合陶瓷材料的制动部件摩擦配合的制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料,其中所述陶瓷基体材料由根据权利要求31所述的方法制得。
59.根据权利要求58所述的陶瓷基体材料,其中所述制动部件为制动盘。
60.根据权利要求58所述的陶瓷基体材料,其中所述制动器为盘式制动器。
61.一种用于与铸铁的制动部件摩擦配合的制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料,所述陶瓷基体材料由根据权利要求41的方法制得。
62.根据权利要求61所述的陶瓷基体材料,其中所述制动部件为制动盘。
63.根据权利要求61所述的陶瓷基体材料,其中所述制动器为盘式制动器。
64.一种盘式制动衬块,包括陶瓷基体材料的摩擦组件和用于所述摩擦组件的金属支撑件,所述陶瓷基体材料由根据权利要求1的方法制得。
65.一种盘式制动系统,包括至少一个制动盘和配备有与所述制动盘摩擦配合的至少一个摩擦组件的衬块,所述摩擦组件包含由根据权利要求1的方法制得的陶瓷基体材料。
66.一种盘式制动系统,包括至少一个复合陶瓷材料制动盘和配备有与所述制动盘摩擦配合的至少一个摩擦组件的衬块,所述摩擦组件包含由根据权利要求31的方法制得的陶瓷基体材料。
67.一种盘式制动系统,包括至少一个铸铁制动盘和配备有与所述制动盘摩擦配合的至少一个摩擦组件的衬块,所述摩擦组件包含由根据权利要求41的方法制得的陶瓷基体材料。
68.一种制造盘式制动衬块的方法,所述衬块包括至少一个陶瓷基体材料摩擦组件和用于所述摩擦组件的金属支撑件,所述方法包括以下操作阶段:
-制造包括陶瓷基体材料的摩擦组件;
-组装所述摩擦组件和所述支撑件;
所述方法的特征在于,制造所述摩擦组件的阶段根据权利要求1的方法进行,并且在所述热压阶段中同时压制所述陶瓷基体材料和所述支撑件。
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