CN110375023A - 一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片及其制备方法。该新型高铁刹车片包括摩擦消耗层和吸声散热层，同时具有良好的耐磨性能和吸声降噪性能。其制备：将摩擦消耗层原料进行冷压成型，并真空烧结得到摩擦消耗层，其中摩擦消耗层中石墨的存在方式是采用化学镀在石墨表面镀铜，再通过气雾制粉法制得铜和镀铜石墨的复合球形粉，石墨与铜结合紧密；吸声散热层通过3D打印技术得到多孔结构的H62铜合金基体，再在孔中填充泡沫铝，达到降低噪声污染的效果。该高铁刹车片配方简单、生产效率高、粉尘污染小、制动噪声小、散热性能好。
Description
技术领域
本发明属于高速列车刹车片制造技术领域，具体涉及一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片及其制备方法。
背景技术
随着我国高铁技术的快速发展，列车的速度得到了显著的提升，与此同时，也对制动技术带来了更严峻的挑战，因为列车的制动功率与车速呈3次方关系(高鸣,陈跃,张永振.高速铁路刹车片的研究现状与展望[J].热加工工艺,2010,39(24):113-115.)，所以，提高刹车片的性能至关重要。
由于车速的不断提升，如果前方遇突发事故需紧急制动，那么刹车片的温度会在瞬间达700℃以上，所以对于刹车片的抗热衰退性提出了更高的要求，按照国际标准，刹车片工作时的摩擦系数要保持在0.35-0.45(范伟龙.高铁刹车片摩擦材料的研究[D].2017.)；并且为了给乘客更好的乘车体验，以及保障铁路周边居民的身心健康，降低制动时的噪声也是至关重要的。但是现阶段的很多高铁刹车片存在着不同程度的缺陷，不能够满足性能需求。
上述缺陷包括：摩擦块中的石墨润滑剂在工作过程中会飘到空气当中，对空气造成污染；当前刹车片结构的导热性能差，热量会聚集在刹车片表面，并形成热斑，使刹车片的制动性能衰退；当前刹车片的降噪效果不佳，制动时噪声污染较大。
发明内容
本发明针对以上所述的不足而提供一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片及其制备方法，该高铁刹车片采用摩擦消耗层和吸声散热层的双层结构，同时具有良好耐磨性能和吸声降噪性能，且摩擦消耗层中的石墨被包裹在铜中，可防止刹车片工作时石墨飞扬出去造成污染。
本发明为解决上述问题所采取的技术方案为：
一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，包括背板，还包括摩擦消耗层和吸声散热层；
摩擦消耗层组分及各组分的质量百分比为：铜33-39％、铁4-8％、钛硅碳3-6％、锰3-6.4％、二硫化钼2-6％、碳化硅5-8％、三氧化二铝2.3-5％、碳化铬2-4.6％、氧化锆2-6％、铜-石墨复合球形粉28-37％、硫酸钡2-6％；
吸声散热层包括H62铜合金基体和发泡铝，其中H62铜合金基体为多孔结构，发泡铝位于H62铜合金基体的孔隙中；
吸声散热层固定连接在背板上，摩擦消耗层在吸声散热层上间隔分布，吸声散热层的H62铜合金基体上的孔分布在两个摩擦消耗层的间隙中。
按上述方案，铜-石墨复合球形粉为铜粉和镀铜石墨的混合物，其中铜粉和镀铜石墨的质量比为(39-43)：(17-23)。
按上述方案，铜-石墨复合球形粉通过气雾化制粉法制备得到，尺寸为20-30μm。
按上述方案，H62铜合金基体由20-30μm的H62铜合金球形粉组成。
按上述方案，H62铜合金基体的多孔结构是指：孔的直径为4mm-6mm，孔之间呈队列排布，其中孔的列间距为30mm-40mm，行间距为8mm-12mm。
按上述方案，泡沫铝孔径为0.8-1.1mm，孔隙率为79％-84％，其中铝源为Al-Si12合金，发泡剂为CaCO3。
按上述方案，摩擦消耗层厚度为13-16mm，吸声散热层厚度为3-5mm。
一种上述环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备摩擦消耗层：将铜通过化学镀镀到石墨上得到镀铜石墨，然后将铜粉和镀铜石墨通过气雾化制粉法得到铜-石墨复合球形粉，将铜-石墨复合球形粉28-37％与铜33-39％、铁4-8％、钛硅碳3-6％、锰3-6.4％、二硫化钼2-6％、碳化硅5-8％、三氧化二铝2.3-5％、碳化铬2-4.6％、氧化锆2-6％、硫酸钡2-6％通过冷压成型工艺和真空烧结得到高铁刹车片的摩擦消耗层；
(2)制备吸声散热层：将H62铜合金通过气雾化制粉法制成H62铜合金球形粉，然后再3D打印成型，得到多孔结构的H62铜合金基体，然后将泡沫铝注入H62铜合金基体的孔中进行冷却，即得高铁刹车片的吸声散热层；
(3)将摩擦消耗层进行打磨和抛丸，吸声散热层进行打磨，然后将吸声散热层固定连接到背板上，摩擦消耗层在吸声散热层上间隔分布连接，使得吸声散热层的H62铜合金基体的孔分布在摩擦消耗层的间隙中，得环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片。
按上述方案，镀铜石墨的制备具体步骤为：
a.将石墨粉在400-420℃保温70-80min，冷却后在体积分数为20％-25％的HNO3溶液中煮沸10-15min，并用去离子水洗至中性；
b.将a步骤处理过的石墨粉置于含有18-20g/L SnCl2和10-13mL/L盐酸的溶液煮沸10-15min，并用去离子水洗至中性；
c.将b步骤处理过的石墨粉置于3-6g/L AgNO3中搅拌10-15min，并用去离子水洗至中性；
d.将c步骤处理过的石墨粉和锌粉置于50-55g/L的硫酸铜溶液中，在40-45℃水浴条件下搅拌60-70min，以形成镀层。
按上述方案，铜-石墨复合球形粉的制备具体步骤为：
a.称取质量比为(39-43)：(17-23)的铜粉和镀铜石墨进行振动混合，得到初始配料；
b.将步骤a所得的初始配料用电弧炉在真空中加热到1200-1350℃融化，得到融液；
c.将步骤b得到的融液通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为铜-石墨复合球形粉。
优选地，步骤a中的振动混合条件为：振动频率为55-60Hz，振动力为8000-9500N，振动时间为30-50min。
按上述方案，冷压成型工艺条件为：在19-23KN的压力下压制成型。
按上述方案，真空烧结条件为：在900-950℃的真空条件下保温1.5-2h。
按上述方案，H62铜合金球形粉的制备具体步骤为：
a.将H62铜合金用电弧炉在真空加热融化，得到融液；
b.将步骤a得到的融液通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即得H62铜合金球形粉。
按上述方案，3D打印具体参数为：激光功率为1700-1800W，扫描速度为800-950mm/min，厚度为0.05-0.10mm，送粉速率为6-10g/min。
按上述方案，多孔结构具体为：孔的直径为4mm-6mm，孔之间呈队列排布，其中孔的列间距为30mm-40mm，行间距为8mm-12mm。
按上述方案，泡沫铝注入H62铜合金基体的孔中具体步骤为：
a.将Al-Si12合金加热到630-730℃保温5-10min；
b.加入活性剂Mg和增粘剂SiC，进行搅拌，搅拌速度为1400-1500r/min，搅拌时长为3-5min；
c.加入2-3％的CaCO3，以1650-1800r/min的速度搅拌1-2min；
d.在630-680℃保温15-20min后，注入H62铜合金基体的孔中进行冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，通过采用摩擦消耗层和吸声散热层的双层结构，避免了吸声性能与耐磨性能之间的冲突，同时具有耐磨性能和吸声降噪性能。
2.本发明提供的新型高铁刹车片，其中的摩擦消耗层，含有铜-石墨复合球形粉，通过将石墨紧密地包裹在铜基体内，不仅可以提高石墨的润滑效率，还能够防止石墨在刹车片工作过程中飞扬出去对周围环境造成污染。
3.本发明提供的新型高铁刹车片，其中的吸声散热层，泡沫铝填充在H62铜合金基体的孔隙中，不仅可以有效地提升刹车片的降噪性能，同时，泡沫铝也有良好的吸收热量的能力，孔中的泡沫铝吸收摩擦消耗层的热量之后，会将热量传递到铜合金上，起到良好的散热作用。
4.本发明提供的制备新型高铁刹车片的方法，其中摩擦消耗层采用冷压成型和真空烧结，可以进行批量生产，大大提高了生产效率，且对模具的耐热性能没有特殊要求，降低了生产成本，其中摩擦消耗层中石墨的存在方式是采用化学镀在石墨表面镀铜，再通过气雾制粉法制得铜和镀铜石墨的复合球形粉，石墨与铜结合紧密，不仅可以最大限度发挥石墨的润滑性能，还防止石墨飞出造成污染；而吸声散热层采用3D打印成型，此过程无需机械加工，减少了废料的产生，从而节省了成本，并且可以简化生产流程，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例的制备工艺流程图。
图2是本发明实施例二制备的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的正面结构图。
图3是本发明实施例二中制备的铜-石墨复合球形粉的场发射扫描电镜图。
图4是本发明实施例一、二、三制备的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片在不同温度下的摩擦系数测定图。
图5是本发明实施例一、二、三制备的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的平均等效声压值测定图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例进一步对本发明进行说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
下述实施例中，噪声检测标准采用GB3096-2008《声环境质量标准》。试样距离噪声检测仪器3.5m，距离地面高度1.2m，每个样品测量5次，取算数平均值。
实施例一
一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，包括背板、摩擦消耗层和吸声散热层，其中摩擦消耗层的各组成成分及质量百分比为：铜34％、铁4％、钛硅碳3％、锰4％、二硫化钼3％、碳化硅6％、三氧化二铝3％、碳化铬4％、氧化锆5％、铜-石墨复合球形粉29％、硫酸钡5％；吸声散热层包括H62铜合金基体和发泡铝，其中H62铜合金基体为多孔结构，发泡铝位于H62铜合金基体的孔隙中。
上述一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，制备步骤为：
1.制备镀铜石墨：
(1)将石墨在400℃保温70min，冷却后在体积分数为20％的HNO3溶液中煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(2)将(1)步骤处理过的石墨置于含有18g/L SnCl2和10mL/L盐酸的溶液煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(3)将(2)步骤处理过的石墨置于3g/L AgNO3中搅拌10min，并用去离子水洗至中性；
(4)将(3)步骤处理过的石墨和锌粉置于50g/L的硫酸铜溶液中，在40℃水浴条件下搅拌1h，以形成镀层。
2.制备铜-石墨复合球形粉：
(1)称取质量比为39：17的铜粉和石墨，得到原料；
(2)将原料进行振动混合，得到初始配料，其中，振动频率为60Hz，振动力为9000N，振动时间为50min；
(3)将步骤(2)所得的配料用电弧炉在真空中加热到1300℃融化，得到融液；
(4)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为铜-石墨复合球形粉。
3.将铜34％、铁4％、钛硅碳3％、锰4％、二硫化钼3％、碳化硅6％、三氧化二铝3％、碳化铬4％、氧化锆5％、铜-石墨复合球形粉29％、硫酸钡5％通过冷压成型，在19.5KN的压力下压制成型。
4.将步骤3制得的样品在900℃的真空条件下保温2h即得摩擦消耗层。
5.制备H62铜合金球形粉：
(1)将H62铜合金用电弧炉在真空加热融化，得到融液；
(2)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为H62铜合金球形粉。
6.以步骤5所得的H62铜合金球形粉通过3D打印制备H62铜合金基体，所得H62铜合金基体为多孔结构，每个孔的直径为4mm，孔的列间距为30mm，行间距为8mm。打印的具体参数为：激光功率为1750W，扫描速度为850mm/min，厚度为0.08mm，送粉速率为8g/min。
7.在H62铜合金基体中填充泡沫铝：
(1)将Al-Si12合金加热到650℃保温8min；
(2)加入活性剂Mg和增粘剂SiC，进行搅拌，搅拌速度为1500r/min，搅拌时长为5min；
(3)加入2％的CaCO3，以1800r/min的速度搅拌1min；
(4)在640℃保温15min后，注入H62铜合金基体的孔中进行冷却。
8.最后将摩擦消耗层进行打磨和抛丸，吸声散热层进行打磨，然后将吸声散热层通过螺栓固定连接到背板上，摩擦消耗层通过螺栓间隔分布连接于吸声散热层上，使得吸声散热层中H62铜合金基体上的孔分布在两个摩擦消耗层的间隙中即得环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片。
将本实施例制备得到的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片进行摩擦系数(测试结果参照图4)和平均等效声压值的测定(测试结果参照图5)。图4显示，本实施例制备得到的高铁刹车片在不同温度下的摩擦系数为0.389-0.418，波动较小，说明其抗热衰退性能良好；图5显示，本实施例制备得到的高铁刹车片平均等效声压值为78.6≤(70+15)，在4b类噪声限值以上15dB以内，符合标准。
实施例二
一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，包括背板、摩擦消耗层和吸声散热层，其中摩擦消耗层的各组成成分及质量百分比为：铜36％、铁4.2％、钛硅碳3.6％、锰3.5％、二硫化钼2％、碳化硅6％、三氧化二铝2.4％、碳化铬2％、氧化锆2.3％、铜-石墨复合球形粉35％、硫酸钡3％；吸声散热层包括H62铜合金基体和发泡铝，其中H62铜合金基体为多孔结构，发泡铝位于H62铜合金基体的孔隙中。
上述一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，制备步骤为：
1.制备镀铜石墨：
(1)将石墨在400℃保温75min，冷却后在体积分数为23％的HNO3溶液中煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(2)将(1)步骤处理过的石墨置于含有19g/L SnCl2和12mL/L盐酸的溶液煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(3)将(2)步骤处理过的石墨置于5g/L AgNO3中搅拌10min，并用去离子水洗至中性；
(4)将(3)步骤处理过的石墨和锌粉置于52g/L的硫酸铜溶液中，在40℃水浴条件下搅拌1h，以形成镀层。
2.制备铜-石墨复合球形粉：
(1)称取质量比为40：23的铜粉和石墨，得到原料；
(2)将原料进行振动混合，得到初始配料，其中，振动频率为58Hz，振动力为9200N，振动时间为45min；
(3)将步骤2)所得的配料用电弧炉在真空中加热到1300℃融化，得到融液；
(4)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为铜-石墨复合球形粉。
3.将铜36％、铁4.2％、钛硅碳3.6％、锰3.5％、二硫化钼2％、碳化硅6％、三氧化二铝2.4％、碳化铬2％、氧化锆2.3％、铜-石墨复合球形粉35％、硫酸钡3％通过冷压成型，在21KN的压力下压制成型。
4.将步骤3制得的样品在950℃的真空条件下保温1.5h即得摩擦消耗层。
5.制备H62铜合金球形粉：
(1)将H62铜合金用电弧炉在真空加热融化，得到融液；
(2)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为H62铜合金球形粉。
6.以步骤5所得的H62铜合金球形粉通过3D打印制备H62铜合金基体，所得H62铜合金基体为多孔结构，每个孔的直径为5mm，孔的列间距为40mm，行间距为10mm，打印的具体参数为：激光功率为1800W，扫描速度为900mm/min，厚度为0.10mm，送粉速率为10g/min。
7.在H62铜合金基体中填充泡沫铝：
(1)将Al-Si12合金加热到700℃保温10min；
(2)加入活性剂Mg和增粘剂SiC，进行搅拌，搅拌速度为1450r/min，搅拌时长为4min；
(3)加入3％的CaCO3，以1750r/min的速度搅拌1min；
(4)在630℃保温20min后，注入H62铜合金基体的孔中进行冷却。
8.最后将摩擦消耗层进行打磨和抛丸，吸声散热层进行打磨，然后将吸声散热层通过螺栓固定连接到背板上，摩擦消耗层通过螺栓间隔分布连接于吸声散热层上，使得吸声散热层中H62铜合金基体上的孔分布在两个摩擦消耗层的间隙中，即得环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片。
将本实施例制备得到的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片进行摩擦系数(测试结果参照图4)和平均等效声压值的测定(测试结果参照图5)。图4显示，本实施例制备得到的高铁刹车片在不同温度下的摩擦系数为0.392-0.415，波动较小，说明其抗热衰退性能良好；图5显示，本实施例制备得到的高铁刹车片平均等效声压值为76.8dB≤(70+15)，在4b类噪声限值以上15dB以内，符合标准。
实施例三
一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，包括背板、摩擦消耗层和吸声散热层，其中摩擦消耗层的各组成成分及质量百分比为：铜39％、铁5％、钛硅碳3.2％、锰3.8％、二硫化钼2.2％、碳化硅7％、三氧化二铝2.5％、碳化铬2.5％、氧化锆2.8％、铜-石墨复合球形粉30％、硫酸钡2％；吸声散热层包括H62铜合金基体和发泡铝，其中H62铜合金基体为多孔结构，发泡铝位于H62铜合金基体的孔隙中。
上述一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，制备步骤为：
1.制备镀铜石墨：
(1)将石墨在400℃保温80min，冷却后在体积分数为25％的HNO3溶液中煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(2)将(1)步骤处理过的石墨置于含有20g/L SnCl2和11mL/L盐酸的溶液煮沸10min，并用去离子水洗至中性；
(3)将(2)步骤处理过的石墨置于4g/L AgNO3中搅拌10min，并用去离子水洗至中性；
(4)将(3)步骤处理过的石墨和锌粉置于55g/L的硫酸铜溶液中，在40℃水浴条件下搅拌1h，以形成镀层。
2.制备铜-石墨复合球形粉：
(1)称取质量比为21：10的铜粉和石墨，得到原料；
(2)将原料进行振动混合，得到初始配料，其中，振动频率为55Hz，振动力为9500N，振动时间为50min；
(3)将步骤2)所得的配料用电弧炉在真空中加热到1250℃融化，得到融液；
(4)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为铜-石墨复合球形粉。
3.将铜39％、铁5％、钛硅碳3.2％、锰3.8％、二硫化钼2.2％、碳化硅7％、三氧化二铝2.5％、碳化铬2.5％、氧化锆2.8％、铜-石墨复合球形粉30％、硫酸钡2％通过冷压成型，在22KN的压力下压制成型。
4.将步骤3制得的样品在900℃的真空条件下保温1.5h即得摩擦消耗层。
5.制备H62铜合金球形粉：
(1)将H62铜合金用电弧炉在真空加热融化，得到融液；
(2)通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为H62铜合金球形粉。
6.以步骤5所得的H62铜合金球形粉通过3D打印制备H62铜合金基体，所得H62铜合金基体为多孔结构，每个孔的直径为6mm，孔的列间距为40mm，行间距为10mm。打印的具体参数为：激光功率为1800W，扫描速度为800mm/min，厚度为0.05mm，送粉速率为6g/min。
7.在H62铜合金基体中填充泡沫铝：
(1)将Al-Si12合金加热到680℃保温5min；
(2)加入活性剂Mg和增粘剂SiC，进行搅拌，搅拌速度为1400r/min，搅拌时长为5min；
(3)加入2.5％的CaCO3，以1700r/min的速度搅拌2min；
(4)在650℃保温15min后，注入吸声散热层的孔中进行冷却。
8.最后将摩擦消耗层进行打磨和抛丸，吸声散热层进行打磨，然后将吸声散热层通过螺栓固定连接到背板上，摩擦消耗层通过螺栓间隔分布连接于吸声散热层上，使得吸声散热层中H62铜合金基体上的孔分布在两个摩擦消耗层的间隙中，即得环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片。
将本实施例制备得到的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片进行摩擦系数(测试结果参照图4)和平均等效声压值的测定(测试结果参照图5)。图4显示，本实施例制备得到的高铁刹车片在不同温度下的摩擦系数为0.391-0.416，波动较小，说明其抗热衰退性能良好；图5显示，本实施例制备得到的高铁刹车片平均等效声压值为77.5dB≤(70+15)，在4b类噪声限值以上15dB以内，符合标准。
Claims (10)
1.一种环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，包括背板，其特征在于，还包括摩擦消耗层和吸声散热层；
摩擦消耗层组分及各组分的质量百分比为：铜33-39％、铁4-8％、钛硅碳3-6％、锰3-6.4％、二硫化钼2-6％、碳化硅5-8％、三氧化二铝2.3-5％、碳化铬2-4.6％、氧化锆2-6％、铜-石墨复合球形粉28-37％、硫酸钡2-6％；
吸声散热层包括H62铜合金基体和发泡铝，其中H62铜合金基体为多孔结构，发泡铝位于H62铜合金基体的孔隙中；
所述吸声散热层固定连接在所述背板上，所述摩擦消耗层在所述吸声散热层上间隔分布，所述吸声散热层的H62铜合金基体上的孔分布在两个所述摩擦消耗层之间的间隙中。
2.根据权利要求1所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，其特征在于，所述铜-石墨复合球形粉为铜粉和镀铜石墨的混合物，其中铜粉和镀铜石墨的质量比为(39-43)：(17-23)。
3.根据权利要求1所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，其特征在于，所述铜-石墨复合球形粉通过气雾化制粉法制备得到，尺寸为20-30μm。
4.根据权利要求1所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，其特征在于，所述H62铜合金基体的多孔结构是指：孔的直径为4mm-6mm，孔之间呈队列排布，其中孔的列间距为30mm-40mm，行间距为8mm-12mm。
5.根据权利要求1所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，其特征在于，所述H62铜合金基体由20-30μm的H62铜合金球形粉组成；泡沫铝孔径为0.8-1.1mm，孔隙率为79％-84％，其中铝源为Al-Si12合金，发泡剂为CaCO3。
6.根据权利要求1所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片，其特征在于，所述摩擦消耗层厚度为13-16mm，所述吸声散热层厚度为3-5mm。
7.一种权利要求1-6任一项所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备摩擦消耗层：将铜通过化学镀镀到石墨上得到镀铜石墨，然后将铜粉和镀铜石墨通过气雾化制粉法得到铜-石墨复合球形粉，将铜-石墨复合球形粉28-37％与铜33-39％、铁4-8％、钛硅碳3-6％、锰3-6.4％、二硫化钼2-6％、碳化硅5-8％、三氧化二铝2.3-5％、碳化铬2-4.6％、氧化锆2-6％、硫酸钡2-6％通过冷压成型工艺和真空烧结得到高铁刹车片的摩擦消耗层；
(2)制备吸声散热层：将H62铜合金通过气雾化制粉法制成H62铜合金球形粉，然后再3D打印成型，得到多孔结构的H62铜合金基体，然后将泡沫铝注入H62铜合金基体的孔中进行冷却，即得高铁刹车片的吸声散热层；
(3)将摩擦消耗层进行打磨和抛丸，吸声散热层进行打磨，然后将吸声散热层固定连接到背板上，摩擦消耗层在吸声散热层上间隔分布连接，使得吸声散热层的H62铜合金基体上的孔分布在摩擦消耗层的间隙中，得环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片。
8.根据权利要求7所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铜-石墨复合球形粉的制备具体步骤为：
a.称取质量比为(39-43)：(17-23)的铜粉和镀铜石墨进行振动混合，得到初始配料；
b.将步骤a所得的初始配料用电弧炉在真空中加热到1200-1350℃融化，得到融液；
c.将步骤b得到的融液通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即为铜-石墨复合球形粉。
9.根据权利要求7所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的制备方法，其特征在于，
所述冷压成型工艺条件为：在19-23KN的压力下压制成型；
所述真空烧结条件为：在900-950℃的真空条件下保温1.5-2h；
所述3D打印具体参数为：激光功率为1700-1800W，扫描速度为800-950mm/min，厚度为0.05-0.10mm，送粉速率为6-10g/min；
所述多孔结构具体为：孔的直径为4mm-6mm，孔之间呈队列分布，其中孔的列间距为30mm-40mm，行间距为8mm-12mm。
10.根据权利要求7所述的环境友好、微尘低噪的新型高铁刹车片的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中所述镀铜石墨的制备具体步骤为：
a.将石墨粉在400-420℃保温70-80min，冷却后在体积分数为20％-25％的HNO3溶液中煮沸10-15min，并用去离子水洗至中性；
b.将a步骤处理过的石墨粉置于含有18-20g/L SnCl2和10-13mL/L盐酸的溶液煮沸10-15min，并用去离子水洗至中性；
c.将b步骤处理过的石墨粉置于3-6g/L AgNO3中搅拌10-15min，并用去离子水洗至中性；
d.将c步骤处理过的石墨粉和锌粉置于50-55g/L的硫酸铜溶液中，在40-45℃水浴条件下搅拌60-70min，以形成镀层；
步骤(2)中所述H62铜合金球形粉的制备具体步骤为：
a.将H62铜合金用电弧炉在真空加热融化，得到融液；
b.将步骤a得到的融液通过雾化喷嘴得到细小的液滴，液滴在封闭的雾化筒内凝固成粉末，即得H62铜合金球形粉；
步骤(2)中所述泡沫铝注入H62铜合金基体的孔中具体步骤为：
a.将Al-Si12合金加热到630-730℃保温5-10min；
b.加入活性剂Mg和增粘剂SiC，进行搅拌，搅拌速度为1400-1500r/min，搅拌时长为3-5min；
c.加入2-3％的CaCO3，以1650-1800r/min的速度搅拌1-2min；
d.在630-680℃保温15-20min后，注入H62铜合金基体的孔中进行冷却。
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