CN107034406A - 一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，先将全部的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及一半的钼钨稀土合金粉混匀，加入粘结剂后制成料浆，再进行喷雾干燥、造粒，然后用可打造倒角的专用模具热压成型，得到压制料，再用剩余的一半钼钨稀土合金粉对压制料各个表面进行喷涂，喷涂完烧结，重复喷涂、烧结多次至表面形成钼钨稀土合金层，即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。本发明提供了一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，该方法制得的刹车片兼具耐高温、耐腐蚀、制动舒适、环保、降噪的优点，解决了刹车片热衰退导致的刹车失灵、刹车噪音大、磨损严重等问题。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨材料领域，具体的说是一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法。
背景技术
汽车刹车片是指固定在与车轮旋转的制动鼓或者制动盘上的摩擦材料，汽车制动效果的好坏都是通过刹车片的性能体现出来的，汽车刹车片一般由底板、粘结隔热层和摩擦层构成，当摩擦层材料磨损完后，汽车的底板就会与制动盘直接接触，最近使得制动效果失效，因此摩擦层在刹车片中起着决定性的作用。在传统的制备工艺中，摩擦层按制造材料的不同分为石棉片、半金属片，其中在石棉型刹车片中，石棉含量高达40~60%，在刹车过程中，一方面磨损掉的石棉的针状纤维非常容易进入人的肺部，甚至引发肺癌，另一方面石棉的导热性能非常差，在反复使用后，会使热量在刹车片中堆积起来，刹车片变热后制动性能也随之降低，达到一定温度后，甚至会使制动失灵；目前的半金属片主要是采用粗糙的钢丝绒作为主要的混合物，虽然具有较高的强度和导热性，但在低温环境下，高金属含量意味着刹车片会引起制动盘较大的表面磨损，同时产生很大的噪音。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题的不足，提供一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，该方法制得的刹车片兼具耐高温、耐腐蚀、制动舒适、环保、降噪的优点，解决了刹车片热衰退导致的刹车失灵、刹车噪音大、磨损严重等问题。
本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取烧结后的陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉10~20份、碳化硅细粉40~50份、碳氮化钛细粉10~15份、铬铁矿细粉5~10份、钼钨稀土合金粉10~20份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量8~15%的粘结剂，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量15~20%的水湿磨5~10h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为40~50°；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的表面进行喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，保温0.5~1h后，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
优选的，步骤四中所述的粘结剂为聚乙烯醇和纤维素中的一种。
优选的，步骤六中压机的压力为25~30MPa，热压温度为170~180℃。
优选的，在烧结过程中，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门。
优选的，喷涂机每次喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3~0.5mm。
本发明的有益效果是：
本发明制备的刹车片具有耐高温热衰退性能好、耐磨性高、绿色环保的优点，通过选取陶瓷基材料与稀土合金配合，既具有陶瓷材料的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性和可塑性。
（1）本发明选择陶瓷细粉、碳化硅和碳氮化钛作为摩擦材料的陶瓷基体，其中碳化硅陶瓷具有硬度高、弹性模量大、耐磨损性能好、导热系数高的优异性能，不易被酸性溶液及碱性溶液侵蚀，同时具有优异的抗热震性，在加热或者冷却过程中受到的热应力较小；而碳化硅所具有的化学稳定性与其氧化特性有密切关系，碳化硅本身很容易被氧化，在空气中碳化硅在800℃就开始氧化，但速度很慢，随着温度升高氧化速度加快，因此本发明在烧结过程中于1100~1700℃时，通入氩气作为保护气氛，待烧结完毕炉温降至1000~1100℃时，再关闭氩气阀门，可以避免碳化硅被氧化、降低其稳定性；而碳氮化钛是一种性能优良的非氧化物陶瓷材料，兼具碳化钛和氮化钛的优点，具有硬度大、耐腐蚀、导热好的优点，因此选用碳化硅和碳氮化钛作为陶瓷基体，可以改善刹车片的导热性能及耐磨损性能，避免出现刹车片变热后制动性能降低甚至失灵的现象；
（2）本发明在热压得到压制料后，在其表面进行钨钼稀土合金粉喷，然后烧结，并重复喷涂、烧结至其表面形成一层钨钼稀土合金层，该处理步骤可以进一步增加刹车片的耐磨损性能，其原因在于：一方面当钨钼合金中未加入稀土元素时，表面结构的磨损失效形式主要是粘着磨损，加入稀土元素后，失效模式改变为磨粒磨损，摩擦系数降低，显示出良好的减摩性能；另一方面稀土具有净化作用，可以起到强化晶界、细化枝晶组织、减少共晶化合物、夹杂物的作用，提高了合金的塑性、耐热性，因此在压制料表面喷涂一层涂钨钼稀土合金层，可以进一步增加刹车片的耐磨性，为内部的陶瓷基材料提供一道耐磨屏障；
（3）目前对于刹车片的磨削加工主要是倒角、开槽，倒角需要采用支撑模块将刹车片模具支撑一个要求的角度，且每磨削完刹车片其中一侧后需要工人将刹车片调换方向，同时受磨削砂轮尺寸的限制每次同时加工的刹车片一般为两片左右，上述方法一是加工效率低，二是大角度磨削浪费原料，而本发明在压制成型过程中采用了特制的模具，形状与刹车片一样，在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，且凸台的倾斜面与水平面所成夹角为40~50°，这样热压出的坯体本身就具有倒角，烧结后得到的摩擦材料只需进行精确打磨就可以投入使用，节省了人工和生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。其具体的实施方式为：一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取烧结后的陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉10~20份、碳化硅细粉40~50份、碳氮化钛细粉10~15份、铬铁矿细粉5~10份、钼钨稀土合金粉10~20份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量8~15%的粘结剂，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量15~20%的水湿磨5~10h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为40~50°；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的表面进行喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，保温0.5~1h后，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
优选的，步骤四中所述的粘结剂为聚乙烯醇和纤维素中的一种。
优选的，步骤六中压机的压力为25~30MPa，热压温度为170~180℃。
优选的，在烧结过程中，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门。
优选的，喷涂机每次喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3~0.5mm。
实施例1
一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，原料选择陶瓷细粉、碳化硅和碳氮化钛作为摩擦材料的陶瓷基体，具有硬度高、弹性模量大、耐磨损性能好、导热系数高的优异性能，同时在坯体表面喷涂一层涂钨钼稀土合金层，可以进一步增加刹车片的耐磨性，为内部的陶瓷基材料提供一道耐磨屏障，可以改善刹车片的导热性能及耐磨损性能，避免出现刹车片变热后制动性能降低甚至失灵的现象，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备烧结的氧化铝陶瓷块体或者取废弃的氧化铝陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉10份、碳化硅细粉40份、碳氮化钛细粉15份、铬铁矿细粉10份、钼钨稀土合金粉20份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量8%的聚乙烯醇，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量15%的水湿磨5~8h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，压机的压力为25MPa，热压温度为170℃，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，但在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为40~41°，这样热压出的坯体本身就具有倒角，烧结后得到的摩擦材料只需进行精确打磨就可以使用；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的各个表面均进行喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3mm，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3mm，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3mm，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3，经过在表面进行多次钨钼稀土合金粉喷涂、然后烧结，至其表面形成一层钨钼稀土合金层，该喷涂、烧结处理可以增加刹车片的耐磨损性能；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
实施例2
一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，原料选择陶瓷细粉、碳化硅和碳氮化钛作为摩擦材料的陶瓷基体，具有硬度高、弹性模量大、耐磨损性能好、导热系数高的优异性能，同时在坯体表面喷涂一层涂钨钼稀土合金层，可以进一步增加刹车片的耐磨性，为内部的陶瓷基材料提供一道耐磨屏障，可以改善刹车片的导热性能及耐磨损性能，避免出现刹车片变热后制动性能降低甚至失灵的现象，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备烧结的氧化铝陶瓷块体或者取废弃的氧化铝陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉15份、碳化硅细粉45份、碳氮化钛细粉12份、铬铁矿细粉8份、钼钨稀土合金粉15份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量12%的聚乙烯醇，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量17%的水湿磨5~8h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，压机的压力为28MPa，热压温度为175℃，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为45~46°，这样热压出的坯体本身就具有倒角，烧结后得到的摩擦材料只需进行精确打磨就可以使用；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的各个表面均进行喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3，经过在表面进行多次钨钼稀土合金粉喷涂、然后烧结，至其表面形成一层钨钼稀土合金层，该喷涂、烧结处理可以增加刹车片的耐磨损性能；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
实施例3
一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，原料选择陶瓷细粉、碳化硅和碳氮化钛作为摩擦材料的陶瓷基体，具有硬度高、弹性模量大、耐磨损性能好、导热系数高的优异性能，同时在坯体表面喷涂一层涂钨钼稀土合金层，可以进一步增加刹车片的耐磨性，为内部的陶瓷基材料提供一道耐磨屏障，可以改善刹车片的导热性能及耐磨损性能，避免出现刹车片变热后制动性能降低甚至失灵的现象，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备烧结的氧化铝陶瓷块体或者取废弃的氧化铝陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉15份、碳化硅细粉45份、碳氮化钛细粉12份、铬铁矿细粉8份、钼钨稀土合金粉15份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量12%的纤维素，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量17%的水湿磨5~8h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，压机的压力为28MPa，热压温度为175℃，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为45~46°，这样热压出的坯体本身就具有倒角，烧结后得到的摩擦材料只需进行精确打磨就可以使用；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的各个表面均进行喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.4mm，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3，经过在表面进行多次钨钼稀土合金粉喷涂、然后烧结，至其表面形成一层钨钼稀土合金层，该喷涂、烧结处理可以增加刹车片的耐磨损性能；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
实施例4
一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，原料选择陶瓷细粉、碳化硅和碳氮化钛作为摩擦材料的陶瓷基体，具有硬度高、弹性模量大、耐磨损性能好、导热系数高的优异性能，同时在坯体表面喷涂一层涂钨钼稀土合金层，可以进一步增加刹车片的耐磨性，为内部的陶瓷基材料提供一道耐磨屏障，可以改善刹车片的导热性能及耐磨损性能，避免出现刹车片变热后制动性能降低甚至失灵的现象，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备烧结的氧化铝陶瓷块体或者取废弃的氧化铝陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉20份、碳化硅细粉50份、碳氮化钛细粉10份、铬铁矿细粉5份、钼钨稀土合金粉10份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量15%的聚乙烯醇，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量20%的水湿磨5~8h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，压机的压力为30MPa，热压温度为180℃，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为49~50°，这样热压出的坯体本身就具有倒角，烧结后得到的摩擦材料只需进行精确打磨就可以使用；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的各个表面均进行喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.5mm，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.5mm，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.5mm，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3，经过在表面进行多次钨钼稀土合金粉喷涂、然后烧结，至其表面形成一层钨钼稀土合金层，该喷涂、烧结处理可以增加刹车片的耐磨损性能；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、取烧结后的陶瓷，将其破碎成小块后放入球磨机中磨成细度为300~350目的陶瓷细粉，备用；
步骤二、按重量比，分别取细度为300~350目的陶瓷细粉10~20份、碳化硅细粉40~50份、碳氮化钛细粉10~15份、铬铁矿细粉5~10份、钼钨稀土合金粉10~20份，备用；
步骤三：将步骤二中的全部重量份数的陶瓷细粉、碳化硅细粉、碳氮化钛细粉、铬铁矿细粉以及50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入混料机中混合2~3h，得到混合料A，备用；
步骤四：取步骤三中混合料A总重量8~15%的粘结剂，先在80~100℃水浴中加热融化，再将其与混合料A一起放入球磨机中，同时加入混合料A总重量15~20%的水湿磨5~10h，得到料浆B，备用；
步骤五：将步骤四中的料浆B送入喷雾干燥塔进行喷雾造粒，控制干燥塔进口温度为110~120℃，出口温度为70~75℃，喷嘴的雾化压力为0.085~0.095MPa，制得粒状料C；
步骤六：将步骤五中的粒状料C送入压机热压1~2min得到压制料D，其中所使用的压机的模具为刹车片专用模具，其形状与刹车片一样，且在模具两端设有用于打造刹车片倒角的凸台，所述凸台的倾斜面与水平面所成夹角为40~50°；
步骤七：将剩余50%重量份数的钼钨稀土合金粉放入喷涂机，对压制料D的表面进行喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到一次喷涂料E1；
步骤八：将步骤七中的一次喷涂料E1送入真空烧结炉进行烧结，先将温度升高至500~600℃，并保温0.5~1h，再将温度升高至1000~1100℃，保温0.5~1h后直接取出，得到一次烧结体F1，趁一次烧结体F1还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到二次喷涂料E2；
步骤九：将步骤八中的二次喷涂料E2再次送入真空烧结炉，将炉温从1000~1100℃升至1300~1400℃，保温0.5~1h后，得到二次烧结体F2，取出二次烧结体F2趁其还未冷却，用喷涂机再次进行钼钨稀土合金粉喷涂，喷涂完毕后静置1h，得到三次喷涂料E3；
步骤十：将步骤九中的三次喷涂料E3再次送入真空烧结炉，将温度从1300~1400℃升高至1600~1700℃，保温1~2h，自然冷却至室温后即制得刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料。
2.根据权利要求1所述的一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的粘结剂为聚乙烯醇和纤维素中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，其特征在于，步骤六中压机的压力为25~30MPa，热压温度为170~180℃。
4.根据权利要求1所述的一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，其特征在于，在烧结过程中，当真空烧结炉温度升高至1100℃以上时，打开氩气阀门，待温度降至1100℃时，关闭氩气阀门。
5.根据权利要求1所述的一种刹车片用陶瓷合金复合耐磨材料的制备方法，其特征在于，喷涂机每次喷涂钼钨稀土合金粉的厚度为0.3~0.5mm。
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Denomination of invention: A preparation method of ceramic alloy composite wear resistant material for brake pad Effective date of registration: 20210528 Granted publication date: 20180522 Pledgee: Luoyang Zhujiang Road sub branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: LUOYANG PENGFEI WEAR-RESISTANT MATERIALS LIMITED BY SHARE Ltd. Registration number: Y2021990000474 |