CN112855813B - 一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法，涉及金属陶瓷摩擦块制备技术领域，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50‑60%，氧化铝18‑24%，锡2‑6%，铁3‑7%，石墨6‑12%，锌4‑7%，铅0‑4%，造孔剂1‑2%；本发明制备得到的摩擦块中高连通的孔隙有利于提高摩擦系数，使得摩擦块在制动过程中可以起到消音吸振的效果，同时也不影响摩擦块所必须的机械性能；同时将陶瓷基摩擦材料与粉末冶金摩擦材料材料优势整合，实现了两种摩擦材料在性能、成本方面的优势互补。

Description

一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属陶瓷摩擦块制备技术领域，尤其涉及一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法。
背景技术
摩擦装置包括摩擦离合器和摩擦制动器，是机械系统中的重要部件，它涉及到车辆动力传递和控制的可靠性。摩擦离合器利用摩擦副间的摩擦力实现机械机构或机器主动部份与从动部份的接合、分离或不同步运转；摩擦制动器利用摩擦副间的摩擦力实现机械机构或机器的减速、限速或停止。摩擦副由摩擦材料和对偶钢片(盘)组成，其中摩擦副的性能主要取决于摩擦材料的摩擦磨损性能。现有国产摩擦材料在使用过程中，依然存在摩擦性能不稳定、磨损率高和耐热性能低等问题，严重制约了机械系统优良机动性能的发挥。特别是在军工领域高速、重载、高能量负荷工况下，摩擦副的性能稳定性更显得重要。因此，研制与传动系统或制动系统相匹配的、使用寿命长、可靠性高的新型摩擦材料及摩擦副十分迫切和必要。
摩擦材料按照材质来分，可分为金属基(粉末冶金摩擦材料、钼基)、半金属基摩擦材料和非金属基(石棉基摩擦材料、无石棉纸基摩擦材料、碳基摩擦材料、橡胶基摩擦材料、石墨基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料)。其中用于干式工况的有粉末冶金摩擦材料、半金属基摩擦材料、石棉基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料。专利CN110131342A公开了一种半金属摩擦材料及制备摩擦片的方法，其具有较好的热稳定性、耐磨性和导热性，同时在400℃以下具有非常稳定的摩擦系数，但热衰退性能较差；专利CN109404451A公开了汽车摩擦片用无石棉摩擦材料及摩擦片的制作方法，但石棉基摩擦材料因对人体有害，目前已被禁止使用；专利CN107827475A公开了一种新型碳/碳复合材料离合器摩擦片的制造方法，专利CN105134843A公开了一种陶瓷摩擦材料及其原料混合方法，碳/碳复合材料和陶瓷基摩擦材料摩擦系数高且稳定，耐磨、耐热性好，可用于飞机、高速列车等高温场合，但由于制备技术复杂，成本较高；专利CN107326248A公开了一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料的制备方法，粉末冶金铜基摩擦材料是以铜作为基体，锡、锌等粉末作为基体合金强化元素，添加铅、铁、石墨、硬质相等摩擦性能调节剂经混合、压制，高温下烧结而成，在高负荷条件下表现出良好的摩擦性、导热性和耐热性，但在高温使用条件下容易与对偶钢片产生粘连、过铜现象，制动时容易出现噪音。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的粉末冶金摩擦材料、半金属基摩擦材料、石棉基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料中各项性能无法兼具等问题，提出了一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50-60％，氧化铝18-24％，锡2-6％，铁3-7％，石墨6-12％，锌4-7％，铅0-4％，造孔剂1-2％。
本发明在制备过程中添加了造孔剂，造孔剂在烧结过程中会缓慢分解成气体溢出，有利于金属陶瓷摩擦材料层中气相空间的形成，制备得到的金属陶瓷摩擦材料层具有更高的孔隙率，且孔隙之间相互连通。由于摩擦材料的摩擦与磨损性能决定于孔隙度或密度，摩擦材料的孔隙度对摩擦时材料的性状有良好作用，摩擦材料的多孔表面可看作粗糙表面，当其孔隙与对偶件表面的凸峰相互作用时，对摩擦副的摩擦系数和耐磨性有相当大的影响。而孔隙度太高时，材料的强度会降低，颗粒间的联结也会减弱，结果使得摩擦时的磨损增大。而本发明制备得到的摩擦块中高连通的孔隙有利于提高摩擦系数，使得摩擦块在制动过程中可以起到消音吸振的效果，同时也不影响摩擦块所必须的机械性能。
同时，本发明通过原料的配比组合将陶瓷与粉末冶金优势进行整合，其中，陶瓷成分为作为金属陶瓷摩擦材料层硬质相的金属氧化物氧化铝，其与基体锡青铜基并不发生反应，而是以硬质点颗粒状态附着于基体组织上，因此在摩擦块使用时，与偶盘结合过程中硬质点颗粒夹杂物会凸出于表面，增大摩擦块的摩擦系数。通常来讲，硬质点颗粒的比例越高，摩擦系数越大，但是在本发明金属陶瓷摩擦材料层中陶瓷成分并不参与基体反应，加入量过多会导致摩擦材料颗粒与颗粒之间没有足够的粘连，导致基体强度不够，材料比较松散，在与偶盘接合过程中会过快磨损；而硬质点颗粒的比例较低则无法达到高摩擦系数的要求，同时，本发明中在制备过程中添加了造孔剂，造孔剂分解产生的孔隙能够用于储存摩擦颗粒，防止了摩擦颗粒的磨损。因此，在添加造孔剂造孔的前提下，为了兼顾到摩擦系数与耐磨性这两个矛盾的平衡，本发明通过多次实验，确定了氧化铝的添加比例为18-24％，与现有技术常规摩擦材料中氧化铝添加量4-8％相比，本发明氧化铝的添加比例下制备得到的摩擦系数高，同时不疏松。因此，本发明将陶瓷基摩擦材料与粉末冶金摩擦材料材料优势整合，发挥陶瓷基摩擦材料耐高温、抗氧化、耐磨损及热稳定性好的优势，解决粉末冶金摩擦材料高温应用稳定性差、热衰退率高、存在过铜现象方面的问题，另一方面，利用粉末冶金摩擦材料工艺少、成本低的特点，弥补陶瓷基摩擦材料制造工艺复杂、成本高的缺陷，实现了两种摩擦材料在性能、成本方面的优势互补。
作为优选，所述铜平均粒径为75-150μm，所述氧化铝平均粒径为50-100μm，所述锡平均粒径为45-75μm，所述铁平均粒径为45-150μm，所述石墨平均粒径为75-150μm，所述锌平均粒径为45-75μm，所述铅平均粒径为45-75μm。
作为优选，所述造孔剂包括聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为10-20μm。
在上述粒径下，制备得到的金属陶瓷摩擦材料层的性能更好。
作为优选，聚甲基丙烯酸甲酯微粉为负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉制备方法如下：将20-50份碳酸氢钠颗粒分散于200-300份乙醇中，搅拌均匀后，加入80-100份多孔聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，并在-80～-50kPa下搅拌2-5h，随后离心、在15-20℃下将乙醇挥发后分筛得到负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉。
本发明中，采用负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉作为造孔剂，该造孔剂制备时，以多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉作为载体，通过将纳米级的碳酸氢钠颗粒分散于乙醇中，在真空条件下搅拌后，碳酸氢钠颗粒会吸附于多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉的孔道内，将乙醇挥发并筛分后，制备得到了负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉；在烧结过程中，由于碳酸氢钠颗粒的分解温度较低，因此碳酸氢钠颗粒会先于聚甲基丙烯酸甲酯分解，此时，碳酸氢钠颗粒分解产生的气体可以在较低的温度下在金属陶瓷摩擦材料层中形成气体逃逸通道，之后，随着烧结温度的升高，聚甲基丙烯酸甲酯开始分解，由于在气体逃逸通达的存在下，聚甲基丙烯酸甲酯分解产生的气体能够更加顺畅的逃逸至基体外，制备得到的金属陶瓷摩擦材料层孔隙更加均匀可控，且相互连通。同时，本发明采用多孔甲基丙烯酸甲酯微粉进行负载碳酸氢钠颗粒的原因是采用多孔材料进行负载后，碳酸氢钠可以藏于孔道内而不是暴露于表面，这是由于本发明原料混合时颗粒之间会产生强烈摩擦，将碳酸氢钠藏于孔道内可以防止颗粒之间的摩擦时碳酸氢钠的脱附。
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中进行球磨破碎机械合金化，随后混合均匀；
(3)压制粉层：将混合均匀后的混料置于压制模具中，压制得到金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成所需形状尺寸摩擦盘片，随后进行电镀；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
作为优选，步骤(2)中所述进行球磨破碎机械合金化时加入原料体积比为18-22％、直径为4-6mm的钢磨球，混料时间为8-10h，混合均匀后筛分分离钢磨球。
发明人在多次实验后发现，采用常规混料工艺会造成成份偏析，混合不均匀，无法发挥摩擦材料性能稳定的优势，因此本发明在混料时加入了原料体积比为18-22％、直径为4-6mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，并将混料时间控制为8-10h时达到混合均匀、不偏析的目的。
作为优选，步骤(3)中所述金属陶瓷材料粉层的厚度为1.5-5mm。
作为优选，步骤(4)中所述尺寸摩擦盘片的形状为梯形或扇形。
作为优选，步骤(4)中所述电镀形成的铜电镀层厚度为3-5μm。
铜电镀层能够使摩擦盘片与金属陶瓷摩擦材料层具有更强的结合强度，两者在使用过程中不脱离，以及在存贮和使用过程中防止摩擦盘片锈蚀。
作为优选，步骤(5)中所述烧结为：常压下以160-200℃/h的升温速率升温至500-510℃，随后在面压10-15Kgf/cm2下升温至800-830℃，保温1.5-2.5h。
由于本发明在加热前期需要控制造孔剂的完全分解造孔，因此从冷炉开始升温，控制升温速率为160-200℃/h可以延长升温时间，同时在500-510℃前不进行加压，使得造孔剂能够有足够的时间及良好的环境充分分解造孔，得到连通的孔隙。而当温度到达500-510℃，造孔剂完全分解造孔之后，本发明需要加压，在面压为10-15Kgf/cm2下升温至820-840℃继续保温烧结1.5-2.5h，这是由于发明人在实验过程中发现在本发明原料配比下，同时由于采用造孔剂造孔及前期不加压等因素影响下，本发明金属陶瓷材料粉层在烧结过程中，当温度为540℃左右时，锡溶于铜中，生成固溶体，当最终温度为800-830℃时，能够获得均一的α-固溶体，此时烧结过程发生的相变的特点是无液相存在，得到的结构为锡溶于铜的α-固溶体和均匀分布的夹杂物铁、铅、石墨和/或其它非金属组份。而若最终烧结过低，获得的α-固溶体浓度不均匀，这是由于温度较低时扩散过程相对较为缓慢。同时，面压的大小与孔隙度息息相关，而采用10-15Kgf/cm2的面压能够制备得到既具有优异机械性能，又具有足够孔隙率的摩擦块。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明制备得到的摩擦块中高连通的孔隙有利于提高摩擦系数，使得摩擦块在制动过程中可以起到消音吸振的效果，同时也不影响摩擦块所必须的机械性能；
(2)本发明将陶瓷基摩擦材料与粉末冶金摩擦材料材料优势整合，发挥陶瓷基摩擦材料耐高温、抗氧化、耐磨损及热稳定性好的优势，解决粉末冶金摩擦材料高温应用稳定性差、热衰退率高、存在过铜现象方面的问题，另一方面，利用粉末冶金摩擦材料工艺少、成本低的特点，弥补陶瓷基摩擦材料制造工艺复杂、成本高的缺陷，实现了两种摩擦材料在性能、成本方面的优势互补。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50-60％，氧化铝18-24％，锡2-6％，铁3-7％，石墨6-12％，锌4-7％，铅0-4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1-2％；其中铜平均粒径为75-150μm，氧化铝平均粒径为50-100μm，锡平均粒径为45-75μm，铁平均粒径为45-150μm，石墨平均粒径为75-150μm，锌平均粒径为45-75μm，铅平均粒径为45-75μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为10-20μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为18-22％、直径为4-6mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为8-10h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为1.5-5mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为3-5μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以160-200℃/h的升温速率升温至500-510℃，随后在面压10-15Kgf/cm2下升温至800-830℃，保温1.5-2.5h进行烧结复合；(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例1：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例2：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50％，氧化铝24％，锡4％，铁5％，石墨7％，锌6％，铅4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为75μm，氧化铝平均粒径为50μm，锡平均粒径为45μm，铁平均粒径为45μm，石墨平均粒径为75μm，锌平均粒径为45μm，铅平均粒径为45μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为10μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例3：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜55％，氧化铝20％，锡4％，铁5％，石墨7％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为150μm，氧化铝平均粒径为100μm，锡平均粒径为75μm，铁平均粒径为150μm，石墨平均粒径为150μm，锌平均粒径为75μm，铅平均粒径为75μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为20μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压10-15Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例4：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜54％，氧化铝22％，锡4％，铁4％，石墨6％，锌6％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为90μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为70μm，铁平均粒径为80μm，石墨平均粒径为105μm，锌平均粒径为50μm，铅平均粒径为65μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例5：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝19％，锡4％，铁5％，石墨7％，锌6％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例6：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜57％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨9％，锌6％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以160-200℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例7：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜59％，氧化铝20％，锡3％，铁6％，石墨6％，锌5％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例8：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜54％，氧化铝18％，锡5％，铁5％，石墨7％，锌6％，铅4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例9：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜60％，氧化铝18％，锡2％，铁3％，石墨8％，锌6％，铅4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为18％、直径为6mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为10h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为5mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为5μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以200℃/h的升温速率升温至510℃，随后在面压15Kgf/cm2下升温至830℃，保温1.5h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例10：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50％，氧化铝24％，锡5％，铁3％，石墨12％，锌4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉2％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为18％、直径为6mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为10h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为1.5mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为3μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以160℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压10Kgf/cm2下升温至800℃，保温2.5h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
实施例11：与实施例1不同之处在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉为负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉制备方法如下：将20份碳酸氢钠颗粒分散于200份乙醇中，搅拌均匀后，加入80份多孔聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，并在-80kPa下搅拌2h，随后离心、在15℃下将乙醇挥发后分筛得到负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉。
实施例12：与实施例1不同之处在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉为负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉制备方法如下：将50份碳酸氢钠颗粒分散于300份乙醇中，搅拌均匀后，加入100份多孔聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，并在-50kPa下搅拌5h，随后离心、在20℃下将乙醇挥发后分筛得到负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉。
实施例13：与实施例1不同之处在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉为负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉制备方法如下：将40份碳酸氢钠颗粒分散于250份乙醇中，搅拌均匀后，加入90份多孔聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，并在-70kPa下搅拌3h，随后离心、在18℃下将乙醇挥发后分筛得到负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉。
对比例1：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜49％，氧化铝25％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌6％，铅4％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例2：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝12％，锡6％，铁5％，石墨9％，锌6％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例3：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨7％，锌5％，铅3％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到金属陶瓷摩擦块。
对比例4：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于V型混料筒中，混料1.5h，混合均匀；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例5：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为10％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例6：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为30％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例7：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压13Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例8：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压7Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
对比例9：一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜58％，氧化铝18％，锡4％，铁5％，石墨6％，锌5％，铅3％，聚甲基丙烯酸甲酯微粉1％；其中铜平均粒径为120μm，氧化铝平均粒径为80μm，锡平均粒径为60μm，铁平均粒径为100μm，石墨平均粒径为100μm，锌平均粒径为60μm，铅平均粒径为60μm；聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为15μm；
一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)称料：将各原料组份按比例一一称取；
(2)混料：将称取后的原料置于混料筒中，加入原料体积比为20％、直径为5mm的钢磨球进行球磨破碎机械合金化，混料时间为9h，混合均匀后筛分分离钢磨球；
(3)压制粉层：将混合均匀分筛后的混料置于压制模具中，压制得到厚度为3mm的金属陶瓷材料粉层；
(4)摩擦盘片处理：将钢材冲裁成梯形或扇形所需尺寸的摩擦盘片，随后进行铜电镀，铜电镀厚度为4μm；
(5)烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，常压下以180℃/h的升温速率升温至500℃，随后在面压20Kgf/cm2下升温至830℃，保温2h进行烧结复合；
(6)将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
将实施例及对比例制备得到的金属陶瓷摩擦块进行摩擦系数和磨损率表征，测试方法依照GB/T5763-2018《汽车用制动器衬片》，并与对偶盘接合过程中性能稳定性进行测试。
Figure BDA0002902872050000161
Figure BDA0002902872050000171
通过上述实施例数据可知，本发明制备得到的金属陶瓷摩擦块摩擦系数高，耐摩擦性能好，与对偶盘接合过程中性能稳定性高，无抖动、噪音或哨叫声；且通过实施例11-13可知，采用负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉作为造孔剂可以进一步提高材料的摩擦性能。对比例1中氧化铝添加含量过高，金属陶瓷摩擦块磨损过快过大，测试无法完成；对比例2中氧化铝添加含量过低，因此其摩擦系数低，传递扭矩达不到设计要求；对比例3中不添加造孔剂，磨损大，且有接合噪音和哨叫声，不能给乘客以舒适感受；对比例4中采用普通混料方式，接合噪音和哨叫声，同样不能给乘客以舒适感受。对比例5混料时加入钢磨球过少，磨损率高，与对偶盘接合过程中有抖动、噪音，不能给乘客以舒适感受；对比例6混料时加入钢磨球过多，性能不稳定，摩擦系数衰退明显，与对偶盘接合过程中有抖动、噪音，不能给乘客以舒适感受，且使用寿命低；对比例7烧结温度低，为780℃，摩擦块磨损大，使用寿命低；对比例8烧结面压低于限定范围，磨损大，使用寿命较低；对比例9烧结面压高于限定范围，与对偶盘接合过程中有抖动、噪音和哨叫声，不能给乘客以舒适感受。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，其特征在于，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50-60%，氧化铝18-24%，锡2-6%，铁3-7%，石墨6-12%，锌4-7%，铅0-4%，造孔剂1-2%；
所述造孔剂包括聚甲基丙烯酸甲酯微粉；所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉为负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉，所述负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉制备方法如下：将20-50份碳酸氢钠颗粒分散于200-300份乙醇中，搅拌均匀后，加入80-100份多孔聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，并在-80~-50kPa下搅拌2-5h，随后离心、在15-20℃下将乙醇挥发后分筛得到负载碳酸氢钠颗粒的多孔聚甲基丙烯酸甲酯微粉。
2.根据权利要求1所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，其特征在于，所述铜平均粒径为75-150μm，所述氧化铝平均粒径为50-100μm，所述锡平均粒径为45-75μm，所述铁平均粒径为45-150μm，所述石墨平均粒径为75-150μm，所述锌平均粒径为45-75μm，所述铅平均粒径为45-75μm。
3.根据权利要求1所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯微粉的平均粒径为10-20μm。
4.一种如权利要求1所述的高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）称料：将各原料组份按比例一一称取；
（2）混料：将称取后的原料置于混料筒中进行球磨破碎机械合金化，随后混合均匀；
（3）压制粉层：将混合均匀后的混料置于压制模具中，压制得到金属陶瓷材料粉层；
（4）摩擦盘片处理：将钢材冲裁成所需形状尺寸摩擦盘片，随后进行电镀；
（5）烧结：将金属陶瓷材料粉层和摩擦盘片进行拼装，烧结复合；
（6）将烧结复合后的摩擦块进行精整，制备得到高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块。
5.根据权利要求4所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述进行球磨破碎机械合金化时加入原料体积比为18-22%、直径为4-6mm的钢磨球，混料时间为8-10h，混合均匀后筛分分离钢磨球。
6.根据权利要求4所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述金属陶瓷材料粉层的厚度为1.5-5mm。
7.根据权利要求4所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述尺寸摩擦盘片的形状为梯形或扇形。
8.根据权利要求4所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述电镀形成的铜电镀层厚度为3-5μm。
9.根据权利要求4所述的一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述烧结为：常压下以160-200℃/h的升温速率升温至500-510℃，随后在面压10-15Kgf/cm2下升温至800-830℃，保温1.5-2.5h。
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