CN107385253A - 一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法 - Google Patents

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CN107385253A CN201710508293.8A CN201710508293A CN107385253A CN 107385253 A CN107385253 A CN 107385253A CN 201710508293 A CN201710508293 A CN 201710508293A CN 107385253 A CN107385253 A CN 107385253A
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Abstract

本发明涉及一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,属于刹车盘技术领域。通过加入纳米晶作为耐磨增强剂,通过对纳米晶的表面进行离子液体的接枝,使其与表面碳化后的镁粉之间通过静电自组装技术进行包覆,提高了原料的相容性,使成品的耐磨性和成品率得到提高。

Description

一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,属于刹车盘技术领域。
背景技术
刹车盘固定在车轮上,随车轮转动,以端平面为摩擦工作面,通过摩擦将动能转化为热能的圆盘形运动部件。
由于全球节能环保意识的觉醒,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6~8%。为了减轻汽车重量,越来越多的钢铁零部件改用轻质材料制造,例如镁、铝、工程塑料、陶瓷和各种复合材料。乘用车的制动系统通常采用前轮刹车盘,后轮刹车鼓。由于刹车盘的制动效果更好,前后轮都采用刹车盘已渐成趋势。目前刹车盘和与其配套的卡钳基本上都是由铸铁制造,汽车行业一直希望能减轻制动系统的重量。到目前为止,三种刹车盘轻量化技术已经开始了有限的商业化应用:例如:碳/碳刹车盘、陶瓷刹车盘、铝基复合材料刹车盘。由于多种原因,这三种技术并不适合乘用车广泛使用,因此有必要研发能被多数乘用车采用的轻质刹车盘。
金属镁具有价格相对低廉、资源丰富的轻质材料,又适合用铸造、锻造、焊接和机械加工的方法制造零部件,生产成本低。与铸铁相比,镁基材料具有重量轻、耐腐蚀、韧性好、相同或更高的强度、高导热率、高比热,是制造轻质刹车盘的优选材料。
但是镁合金不耐磨、不能承受高温。为了解决这些缺陷,陶瓷颗粒增强的铝基复合材料刹车盘曾经经历过大量的研究。使用过的陶瓷颗粒有SiC、Al2O3等。在镁合金刹车盘当中加入耐磨陶瓷作为耐磨增强剂时,由于在原料的混合不均匀和相容性差的现象和由于金属凝固收缩率的不同,会导致烧结过程中气孔和凝固时形成缩孔,使刹车盘出现开裂、成品率低、抗磨性能不好的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:在镁合金刹车盘当中加入耐磨陶瓷作为耐磨增强剂时,由于在原料的混合不均匀和相容性差的现象和由于金属凝固收缩率的不同,会导致烧结过程中气孔和凝固时形成缩孔,使刹车盘出现开裂、成品率低、抗磨性能不好的问题。
本发明采用的关键技术是:通过加入纳米晶作为耐磨增强剂,通过对纳米晶的表面进行离子液体的接枝,使其与表面碳化后的镁粉之间通过静电自组装技术进行包覆,提高了原料的相容性,使成品的耐磨性和成品率得到提高。
为解决上述问题,采用了如下技术手段:
一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,包括如下步骤:
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密;本步骤重复多次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将40~50份第2步得到的镁粉置于甲醛水溶液中,再加入0.05~0.1份的NaOH,搅拌均匀,进行第一次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、4~8份对苯酚磺酸、400~600份的甲醇水溶液、0.2~0.4份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于80~120摩尔份的水中,再加入1~3份的柠檬酸,加热反应,再进行陈化,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在醇类溶剂中,加入1~5wt%的硅烷偶联剂和5~10%的咪唑类离子液体,在80~100℃下反应10~20h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成10~20wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的3~6%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将50~65份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉5~10份、铁粉4~8份、碳化硅2~4份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
所述的第1步中,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间。
所述的第2步中,沉积增密温度1200~1300℃,天然气压力控制为3~5KPa,沉积时间为30~45h。
所述的第3步中,甲醛水溶液的浓度是20~30wt%;第一次反应的温度是40~50℃,反应时间1~2h;甲醇水溶液的质量浓度是20~35vol.%。
所述的第4步中,加热反应的温度是85~95℃,反应时间是1~3h;陈化时间是12~24h;煅烧温度是850~900℃,煅烧时间是3~4h。
所述的第5步中,咪唑类离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑中的一种或几种的混合;所述的醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙二醇、丁醇或异戊醇中的一种或几种的混合;所述的硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一种或几种。
所述的第8步中,压制压力为350~400Mpa;加压烧结时在烧结柱上施加1.2~2.0MPa 的垂直方向压力,烧结温度为700~820℃,保温时间2~4h;烧结箱内气氛为氢气。
有益效果
本发明提供的刹车盘的制备方法中通过加入纳米晶作为耐磨增强剂,通过对纳米晶的表面进行离子液体的接枝,使其与表面碳化后的镁粉之间通过静电自组装技术进行包覆,提高了原料的相容性,使成品的耐磨性和成品率得到提高。
附图说明
图1是实施例3制备得到的刹车盘的表面电镜图;
图2是对照例1制备得到的刹车盘的表面电镜图;
具体实施方式
实施例1
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密,沉积增密温度1200℃,天然气压力控制为3KPa,沉积时间为30h;本步骤重复3次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将40份第2步得到的镁粉置于20wt%甲醛水溶液中,再加入0.05份的NaOH,搅拌均匀,40℃反应1h,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、4份对苯酚磺酸、400份的20vol.%甲醇水溶液、0.2份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于80摩尔份的水中,再加入1份的柠檬酸,加热反应,加热反应的温度是85℃,反应时间是1h,再进行陈化12h,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,煅烧温度是850℃,煅烧时间是3h,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在乙醇中,加入1wt%的KH-550)硅烷偶联剂和5~10%的氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑,在80℃下反应10h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成10wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的3%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将50份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉5份、铁粉4份、碳化硅2份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯,压制压力为350Mpa;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,加压烧结时在烧结柱上施加1.2MPa 的垂直方向压力,烧结温度为700℃,保温时间2h;烧结箱内气氛为氢气,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
实施例2
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密,沉积增密温度1300℃,天然气压力控制为5KPa,沉积时间为45h;本步骤重复3次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将50份第2步得到的镁粉置于30wt%甲醛水溶液中,再加入0.1份的NaOH,搅拌均匀, 50℃反应2h,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、8份对苯酚磺酸、600份的35vol.%甲醇水溶液、0.4份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于120摩尔份的水中,再加入3份的柠檬酸,加热反应,加热反应的温度是95℃,反应时间是3h,再进行陈化24h,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,煅烧温度是900℃,煅烧时间是4h,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在乙醇中,加入5wt%的KH-550)硅烷偶联剂和10%的氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑,在100℃下反应20h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成20wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的6%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将65份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉10份、铁粉8份、碳化硅4份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯,压制压力为400Mpa;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,加压烧结时在烧结柱上施加2.0MPa 的垂直方向压力,烧结温度为820℃,保温时间4h;烧结箱内气氛为氢气,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
实施例3
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密,沉积增密温度1250℃,天然气压力控制为4KPa,沉积时间为35h;本步骤重复3次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将45份第2步得到的镁粉置于25wt%甲醛水溶液中,再加入0.08份的NaOH,搅拌均匀,45℃反应2h,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、5份对苯酚磺酸、500份的25vol.%甲醇水溶液、0.3份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于110摩尔份的水中,再加入2份的柠檬酸,加热反应,加热反应的温度是90℃,反应时间是2h,再进行陈化20h,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,煅烧温度是880℃,煅烧时间是3h,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在乙醇中,加入2wt%的KH-550)硅烷偶联剂和7%的氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑,在90℃下反应15h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成15wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的5%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将60份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉6份、铁粉5份、碳化硅3份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯,压制压力为380Mpa;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,加压烧结时在烧结柱上施加1.7MPa 的垂直方向压力,烧结温度为750℃,保温时间3h;烧结箱内气氛为氢气,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
对照例1
与实施例3的区别在于:纳米晶与镁粉未在第7步中进行静电组装,而是直接在第8步中混合后压烧结。
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密,沉积增密温度1250℃,天然气压力控制为4KPa,沉积时间为35h;本步骤重复3次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将45份第2步得到的镁粉置于25wt%甲醛水溶液中,再加入0.08份的NaOH,搅拌均匀,45℃反应2h,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、5份对苯酚磺酸、500份的25vol.%甲醇水溶液、0.3份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于110摩尔份的水中,再加入2份的柠檬酸,加热反应,加热反应的温度是90℃,反应时间是2h,再进行陈化20h,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,煅烧温度是880℃,煅烧时间是3h,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在乙醇中,加入2wt%的KH-550)硅烷偶联剂和7%的氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑,在90℃下反应15h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将57.14份表面阴离子化的镁粉、2.86份纳米晶、铝粉6份、铁粉5份、碳化硅3份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯,压制压力为380Mpa;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,加压烧结时在烧结柱上施加1.7MPa 的垂直方向压力,烧结温度为750℃,保温时间3h;烧结箱内气氛为氢气,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
对照例2
与实施例3的区别在于:纳米晶的制备中未加入Y,得到0.3份的Ce0.7Pd0.3O2-δ纳米晶。
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密,沉积增密温度1250℃,天然气压力控制为4KPa,沉积时间为35h;本步骤重复3次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将45份第2步得到的镁粉置于25wt%甲醛水溶液中,再加入0.08份的NaOH,搅拌均匀,45℃反应2h,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、5份对苯酚磺酸、500份的25vol.%甲醇水溶液、0.3份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.7Pd0.3O2-δ纳米晶:按照摩尔份数比,将Ce(NO3)6H2O、0.3份的Pd(NO3)3溶解于110摩尔份的水中,再加入2份的柠檬酸,加热反应,加热反应的温度是90℃,反应时间是2h,再进行陈化20h,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,煅烧温度是880℃,煅烧时间是3h,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在乙醇中,加入2wt%的KH-550)硅烷偶联剂和7%的氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑,在90℃下反应15h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成15wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的5%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将60份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉6份、铁粉5份、碳化硅3份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯,压制压力为380Mpa;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,加压烧结时在烧结柱上施加1.7MPa 的垂直方向压力,烧结温度为750℃,保温时间3h;烧结箱内气氛为氢气,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
将刹车材料按照GB228测试其室温拉伸性能,采用导热率测试仪测定其导热率(200℃下)。采用MM-1000 摩擦试验机测试本发明的摩擦制动材料的刹车性能,测试条件为:惯量3.8kgf·cm·s2,比压100N/cm2,线速度25m/s。
从表中可以看出,本发明提供的刹车盘具有较好的刹车耐磨性能,实施例3中制备得到的刹车盘的表面性能如图1所示,可以看出,其表面平整;而对照例1中由于未对耐磨颗粒进行预包覆处理,导致制备得到的刹车盘的表面有裂纹存在。实施例3相对于对照例1还具有更好的耐磨性,说明对纳米晶耐磨增强材料进行静电自组装包覆可以提高刹车材料耐磨性能;实施例3相对于对照例2来说,未在耐磨增强材料纳米晶中加入Y,会导致耐磨效果不高。

Claims (7)

1.一种纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第1步,镁粉的粉碎:通过高能球磨的方式对镁粉进行球磨处理;
第2步,镁粉的表面碳沉积:第1步得到的镁粉装载在真空碳管炉中,进行沉积增密;本步骤重复多次,并且每次之间需要将镁粉翻动;
第3步,镁粉表面的阴离子化处理:按重量份计,将40~50份第2步得到的镁粉置于甲醛水溶液中,再加入0.05~0.1份的NaOH,搅拌均匀,进行第一次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面羟甲基化的碳包覆镁粉;再将表面羟甲基化的碳包覆镁粉、4~8份对苯酚磺酸、400~600份的甲醇水溶液、0.2~0.4份NaOH混合,进行第二次反应,反应结束后水洗、烘干,得到表面阴离子化的镁粉;
第4步,制备Ce0.3Y0.4Pd0.3O2-δ纳米晶: 按照摩尔份数比,将0.3份的Ce(NO3)6H2O、0.4份的YCl3、0.3份的Pd(NO3)3溶解于80~120摩尔份的水中,再加入1~3份的柠檬酸,加热反应,再进行陈化,得到凝胶,再将凝胶减压蒸干后,将粉末进行煅烧,得到纳米晶;
第5步,硅烷偶联剂接枝的离子液体的制备:在醇类溶剂中,加入1~5wt%的硅烷偶联剂和5~10%的咪唑类离子液体,在80~100℃下反应10~20h后,得到硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液;
第6步,纳米晶的表面阳离子化:将纳米晶浸泡在硅烷偶联剂接枝的离子液体的溶液中进行处理,滤出后洗涤、烘干,得到表面阳离子化的纳米晶;
第7步,镁粉的表面包覆:将第3步中得到的表面阴离子化的镁粉配制成10~20wt%水悬浮液,边搅拌边向其中缓慢加入第6步得到的纳米晶,纳米晶的加入量是镁粉重量的3~6%,搅拌均匀后,将固体滤出,烘干后得到表面包覆纳米晶的镁粉;
第8步,刹车盘材料的制备:按重量份计,将50~65份表面包覆纳米晶的镁粉、铝粉5~10份、铁粉4~8份、碳化硅2~4份混合均匀,加入模具中,在压力机上压制成刹车片压坯;再将坯体置于烧结箱中,进行加压烧结,烧结后自然冷却得到镁合金刹车盘材料。
2.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第1步中,球磨后使镁粉的粒径在50~200μm之间。
3.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第2步中,沉积增密温度1200~1300℃,天然气压力控制为3~5KPa,沉积时间为30~45h。
4.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第3步中,甲醛水溶液的浓度是20~30wt%;第一次反应的温度是40~50℃,反应时间1~2h;甲醇水溶液的质量浓度是20~35vol.%。
5.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第4步中,加热反应的温度是85~95℃,反应时间是1~3h;陈化时间是12~24h;煅烧温度是850~900℃,煅烧时间是3~4h。
6.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第5步中,咪唑类离子液体选自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑中的一种或几种的混合;所述的醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙二醇、丁醇或异戊醇中的一种或几种的混合;所述的硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的纳米晶增强的耐磨镁合金刹车盘的制备方法,其特征在于,所述的第8步中,压制压力为350~400Mpa;加压烧结时在烧结柱上施加1.2~2.0MPa 的垂直方向压力,烧结温度为700~820℃,保温时间2~4h;烧结箱内气氛为氢气。
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