CN106756312A - 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法 - Google Patents

一种铝基刹车盘复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106756312A
CN106756312A CN201710057538.XA CN201710057538A CN106756312A CN 106756312 A CN106756312 A CN 106756312A CN 201710057538 A CN201710057538 A CN 201710057538A CN 106756312 A CN106756312 A CN 106756312A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
powder
aerosil
mentioned
brake disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710057538.XA
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201710057538.XA priority Critical patent/CN106756312A/zh
Publication of CN106756312A publication Critical patent/CN106756312A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C22C1/1047—Alloys containing non-metals starting from a melt by mixing and casting liquid metal matrix composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0036—Matrix based on Al, Mg, Be or alloys thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明公开一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，采用二氧化硅气凝胶‑铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。

Description

一种铝基刹车盘复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料材料制造领域，具体涉及一种铝基刹车盘复合材料的制备方法。
背景技术
刹车盘在汽车的制动系统中发挥着至关重要的作用，性能优良的刹车盘是汽车安全行驶的前提条件之一。虽然经过多年的应用与发展，但是从早期的石棉刹车盘到目前广泛使用的铸铁刹车盘，在环保、质量等方面都存在一些缺陷，并不能完全满足市场需求。汽车产业的迅猛发展，汽车产量的大幅度增加，降低能源消耗、加强环境保护对汽车用材料轻量化的要求，迫使人们不停地开展对汽车刹车盘的研究。
铝合金汽车刹车盘具有如下优点：1、重量轻，可比钢制车刹车盘重量减轻30%-40%，铝合金汽车刹车盘有明显的减重效果；2、减震性能好，吸收冲击能量强，从而可以改善车辆的行驶性能，提高安全性；3、导热性好，可以降低轮胎的工作温度，提高轮胎的使用寿命；4、外形美观，采用不同工艺生产铝合金轮毂的结构可以多样化。
金属多孔材料作为一种重要的多孔材料，是一种兼具功能和结构双重属性的新型工程材料。这种轻质材料不仅保留了良好的机械稳定性，而且具有密度低、比表面积大、高孔隙率、电磁屏蔽、良好的渗透能力、低热导率、吸能减震、消音降噪等多孔材料的特性。
发明内容
本发明提供一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，采用二氧化硅气凝胶-铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备二氧化硅气凝胶-铝基材
将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000-5000r/min的转速下粉碎10-30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末；
将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1至1:25，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670-780℃，升温速率15-20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1-3小时；
撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为15-25℃/min；
待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为1.75-2.52g/cm3；
（2）将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在10-15%、锌含量0.3-0.5%、锰含量在0.1-0.2%、镍含量在0.05-0.09%，得铝合金；
按重量份量计，将上述铝合金30-50份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材60-85份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。
优选的，在步骤（2）中，铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690-710℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。
本发明的优点在于，采用二氧化硅气凝胶-铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。
具体实施方式
实施例一
将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000r/min的转速下粉碎10min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末。
将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670℃，升温速率15℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1小时。
撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为15℃/min。
待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为1.75g/cm3。
将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在10%、锌含量0.3%、锰含量在0.1%、镍含量在0.05%，得铝合金。
按重量份量计，将上述铝合金30份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材60份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。
实施例二
将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在5000r/min的转速下粉碎30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末。
将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:25，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至780℃，升温速率20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为3小时。
撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为25℃/min。
待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为2.52g/cm3。
将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在15%、锌含量0.5%、锰含量在0.2%、镍含量在0.09%，得铝合金。
按重量份量计，将上述铝合金50份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材85份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690-710℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。

Claims (2)

1.一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备二氧化硅气凝胶-铝基材
将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000-5000r/min的转速下粉碎10-30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末；
将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1至1:25，所用铝粉的粒径为300目，
将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670-780℃，升温速率15-20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1-3小时；
撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为15-25℃/min；
待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为1.75-2.52g/cm3；
（2）将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在10-15%、锌含量0.3-0.5%、锰含量在0.1-0.2%、镍含量在0.05-0.09%，得铝合金；
按重量份量计，将上述铝合金30-50份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材60-85份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690-710℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。
CN201710057538.XA 2017-01-26 2017-01-26 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法 Pending CN106756312A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710057538.XA CN106756312A (zh) 2017-01-26 2017-01-26 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710057538.XA CN106756312A (zh) 2017-01-26 2017-01-26 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106756312A true CN106756312A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58942869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710057538.XA Pending CN106756312A (zh) 2017-01-26 2017-01-26 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106756312A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107130123A (zh) * 2017-06-14 2017-09-05 苏州南尔材料科技有限公司 一种铜铝镍合金复合材料的制备方法
CN107190179A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 苏州南尔材料科技有限公司 一种增强刹车盘复合材料的制备方法
CN107326224A (zh) * 2017-07-10 2017-11-07 何新桥 适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法
CN109554588A (zh) * 2018-12-26 2019-04-02 北京弘微纳金科技有限公司 一种气凝胶增强铝基复合材料及其制备方法
CN109628801A (zh) * 2019-02-01 2019-04-16 北京弘微纳金科技有限公司 碳化硅气凝胶增强型铝基复合材料及其熔铸成型制备方法
WO2020135582A1 (zh) * 2018-12-26 2020-07-02 北京弘微纳金科技有限公司 气凝胶增强金属基复合材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090226700A1 (en) * 2006-03-03 2009-09-10 Deutsches Zentrum Fur Luft-Und Raumfahrt E.V. Composite Metal-Aerogel Material
CN104250070A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 深圳光启高等理工研究院 吸波材料及其制备方法
CN105671353A (zh) * 2016-01-26 2016-06-15 山东正诺集团有限公司 一种无机粒子增强的铝基刹车盘材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090226700A1 (en) * 2006-03-03 2009-09-10 Deutsches Zentrum Fur Luft-Und Raumfahrt E.V. Composite Metal-Aerogel Material
CN104250070A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 深圳光启高等理工研究院 吸波材料及其制备方法
CN105671353A (zh) * 2016-01-26 2016-06-15 山东正诺集团有限公司 一种无机粒子增强的铝基刹车盘材料的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107130123A (zh) * 2017-06-14 2017-09-05 苏州南尔材料科技有限公司 一种铜铝镍合金复合材料的制备方法
CN107190179A (zh) * 2017-06-14 2017-09-22 苏州南尔材料科技有限公司 一种增强刹车盘复合材料的制备方法
CN107326224A (zh) * 2017-07-10 2017-11-07 何新桥 适用于高速公路或沼泽地的抗压防陷板及其制造方法
CN109554588A (zh) * 2018-12-26 2019-04-02 北京弘微纳金科技有限公司 一种气凝胶增强铝基复合材料及其制备方法
WO2020135582A1 (zh) * 2018-12-26 2020-07-02 北京弘微纳金科技有限公司 气凝胶增强金属基复合材料及其制备方法和应用
CN109628801A (zh) * 2019-02-01 2019-04-16 北京弘微纳金科技有限公司 碳化硅气凝胶增强型铝基复合材料及其熔铸成型制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106756312A (zh) 一种铝基刹车盘复合材料的制备方法
CN107917160B (zh) 一种制动盘及其制备方法
CN103410893B (zh) 一种城市轨道车辆用合成闸瓦及其制造方法
CN111250698B (zh) 一种轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘及其制备方法
CN103381541B (zh) 复合高强度有色合金轮的制作方法
CN105525153A (zh) 一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料制动盘
CN103628005A (zh) 一种刹车盘用碳纤维增强铝基复合材料及制备方法
DE102011121292B4 (de) Bremsscheibe aus einer Aluminium-Matrix-Verbundlegierung mit Siliziumcarbid-Partikeln und Herstellungsverfahren hierfür
CN105111532A (zh) 一种碳酸钙晶须增强橡胶基摩擦材料及其制备方法
CN101956775A (zh) 风力发电机用树脂基偏航刹车片及其制备方法
CN102994882A (zh) 一种粉末冶金法兰制备方法
CN105671353B (zh) 一种无机粒子增强的铝基刹车盘材料的制备方法
CN103865175A (zh) 用于制造车轮轮毂的复合塑料及其构成的轮毂结构
CN108315615B (zh) 一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金及其制备方法
CN107326208A (zh) 一种泡沫镁或泡沫镁合金及其制备方法
CN109536780A (zh) 一种碳纳米管增强锌铝合金基复合材料的制备方法
CN106544570A (zh) 一种高密度无磁钢平衡块零件及其制备方法
Wang et al. Compressive properties and energy absorption behavior of Mg17Al12/Al ordered structure composites
CN104532046B (zh) 一种基于超声及机械振动复合制备纳米氮化铝增强铝基复合材料半固态浆料的方法
CN107190179A (zh) 一种增强刹车盘复合材料的制备方法
CN103406514B (zh) 一种离心铸造自生颗粒增强气缸套的方法
CN108570581A (zh) 一种铝基制动盘成型工艺
CN108547887B (zh) 一种无机盐增强铝合金复合材料及由其制备的自冷制动盘和制备方法
CN109868378B (zh) 提高AlV55钒铝合金成品率的方法
KR100986395B1 (ko) 차량용 휠 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531