CN105134844A - 一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法 - Google Patents

一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法 Download PDF

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张忠义
肖鹏
熊拥军
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Abstract

本发明公开了一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法，包括将待喷涂产品去油清洗、烘干、二硫化钼自润滑涂料喷涂、室温干固和高温固化等步骤。该制备方法制得的二硫化钼涂层致密、均匀，与基体结合良好，能够满足产品实际的使用要求，并具有良好的减摩和抗氧化性能，即便在高压、断续运作及多灰尘或高温环境下，也能保持长期润滑。该制备方法具有工艺简单、操作简便、生产周期短、可控性强，能够适用于沉积形状复杂、大面积涂层制备，并且生产设备投入极少，经济效益显著。

Description

一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及轨道交通装备制造技术领域，具体涉及一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法。
背景技术
高速列车制动系统中部分部件长期受慢速高压、机械摩擦或平滑、摇摆运动或断续工作等工况，由于部件处于开放环境中，经受雨雪风沙及高低温环境，且部件多为钢件，磨损部分会加速磨损和氧化，降低使用寿命和可靠性，目前，耐磨钢件预先进行镀铜处理，防止表面氧化，但是部件耐磨性并未得到改善，因此，部件镀铜后需要制备长期保养和永久润滑的干式耐磨自润滑涂层，同时要求涂层具有一定的耐高温性能，二硫化钼自润滑耐磨涂层成为理想的选择。
目前高速列车制动闸片二硫化钼涂层的制备主要是采用溅射法，其原理是：在真空室内，利用带电荷的正离子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被溅射的物质制成的靶电极（阴极），入射离子在与靶面原子的碰撞过程中，通过动量的转移，将后者溅射出来,这些被溅射出来的原子将沿着一定的方向射向衬底，从而实现物质的PVD沉积。
该种工艺在实际操作过程中存在以下问题：
1、真空等离子溅射技术对溅射靶的质量要求相当严格，一般在生产高质量的涂层之前需要更换一个新靶，耗费较大；
2、对于特殊形状的基底，需配置相应配套的溅射靶，且为沉积形状复杂的涂层而采用的复杂的真空设备及其过程的耗费相当大；
3、溅射法制备的涂层较理想的保存方法是硫化处理，但这会使涂层表面产生许多小孔，易受化学侵蚀，导致涂层的性能下降；
4、不适合于沉积形状复杂、大面积涂层制备等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种工艺简单、操作简便、生产周期短、可控性强、生产设备投入极少、经济效益显著，适用于沉积形状复杂和大面积涂层制备的高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法，包括以下步骤：
（1）对待喷涂产品进行去油清洗；
（2）将待喷涂产品烘干后，利用小喷枪在距待喷涂产品表面10~20cm处将二硫化钼自润滑涂料喷涂至待喷涂产品表面形成涂层，得到喷涂件；
（3）喷涂件在室温下干固后，将喷涂件置于烘烤设备中进行固化，固化温度为250～300℃，固化时间为5～10分钟，冷却后得到具有二硫化钼涂层的制动闸片成品。
上述的制备方法，优选的，所述步骤（1）中，在待喷涂产品去油清洗后，采用机械打磨或者化学品处理方法对待喷涂产品的不平表面进行处理。
上述的制备方法，优选的，所述步骤（2）中，二硫化钼自润滑涂料的喷涂速度为10～20cm/s。
上述的制备方法，优选的，所述步骤（3）中，室温干固的时间大于等于20分钟。
上述的制备方法，优选的，所述烘烤设备为烘箱。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法制得的二硫化钼涂层致密、均匀，与基体结合良好，能够满足产品实际的使用要求，并具有良好的减摩和抗氧化性能，即便在高压、断续运作及多灰尘或高温环境下，也能保持长期润滑。该制备方法具有工艺简单、操作简便、生产周期短、可控性强，能够适用于沉积形状复杂、大面积涂层制备，并且生产设备投入极少，经济效益显著。
附图说明
图1为本发明高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
（1）对待喷涂产品进行去油清洗，使其表面光洁，不含油或油脂；再采用机械打磨或者化学品处理方法对待喷涂产品的不平表面进行处理，以增强其涂层的效果；
（2）将待喷涂产品烘干后，利用小喷枪在距待喷涂产品表面10~20cm处将二硫化钼自润滑涂料喷涂至待喷涂产品表面形成薄涂层，得到喷涂件；
（3）喷涂件在室温下干固20分钟后，将喷涂件置于烘烤设备中进行固化，固化温度为300℃，固化时间为5～10分钟，冷却后得到具有二硫化钼涂层的制动闸片成品。通过高温固化，提高了二硫化钼涂层与铜层的结合强度，有效地提高了涂层的耐磨性，实现永久润滑。
上述步骤（2）中，二硫化钼自润滑涂料的喷涂速度为15cm/s。通过控制在该速度范围，能够有效提高二硫化钼自润滑涂料与待喷涂产品的结合强度。
本实施例中，烘烤设备为烘箱。
上述制备二硫化钼涂层的过程中，产品烘干前后主要性能指标对比如下表所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高速列车用制动闸片二硫化钼涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）对待喷涂产品进行去油清洗；
（2）将待喷涂产品烘干后，利用小喷枪在距待喷涂产品表面10~20cm处将二硫化钼自润滑涂料喷涂至待喷涂产品表面形成涂层，得到喷涂件；
（3）喷涂件在室温下干固后，将喷涂件置于烘烤设备中进行固化，固化温度为250～300℃，固化时间为5～10分钟，冷却后得到具有二硫化钼涂层的制动闸片成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在待喷涂产品去油清洗后，采用机械打磨或者化学品处理方法对待喷涂产品的不平表面进行处理。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，二硫化钼自润滑涂料的喷涂速度为10～20cm/s。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，室温干固的时间大于等于20分钟。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述烘烤设备为烘箱。
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