CN116287840B - 掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于刹车制动盘技术领域，具体涉及掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：（1）原材料准备；（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚、氧化石墨烯射频磁控溅射处理；（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，待凝固后立即脱模、水冷，得到制动盘毛坯；（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理；（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得。本发明制得的制动盘具有较高的力学性能、导热性能，同时兼具高强度和优异的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明属于刹车制动盘技术领域，具体涉及掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法。
背景技术
制动盘是汽车制动系统的重要组成部分，其制动性能的好坏直接关系到车辆的行驶安全。现阶段乘用车刹车盘应用最广泛的是铸铁刹车盘，铸铁材质的强度适中、耐磨性能良好，材料和制造加工成本都比较低，是近几十年来汽车刹车盘使用的首选材料。铁铸制动盘由于其易热裂、耐磨性差，已经渐渐不能满足高性能汽车的要求，同时铁铸制动盘的质量大，使得汽车的油耗也增加。由于汽车工业的高速发展带来了日益严重的能源和环境污染问题，降低汽车能耗的方法受到关注，经研究，对簧下部件的减重后的节油效果远高于簧上部件减重后节油效果。因此，需要研究一种摩擦性好、耐热性优良以及强度高且质量轻的制动盘。
行业内尝试用铝合金来代替铸铁材料铸造制动盘，尽管其重量轻、导热性能好，但硬度较低、耐磨性差，阻碍了其在制动盘上的应用。陶瓷颗粒增强铝基复合材料不仅具有质量小、比强度高、弹性模量高、耐高温、抗疲劳、耐磨、阻尼性能好、热膨胀系数低等优异性能，而且制备技术相对简单，易于加工，因此，研究人员在刹车制动盘用铝基复合材料上做了大量的研究工作。
目前，陶瓷颗粒增强铝基复合材料还存在很多问题，比如陶瓷颗粒与铝合金的界面问题，陶瓷颗粒容易团聚导致分散不均匀，导热性能不能满足高温下的散热，铝基复合材料往往不能兼顾高强度和优异耐磨性能，高陶瓷颗粒体积分数基体韧性和强度低。
中国发明专利CN107760894A公开一种铝基复合材料汽车制动盘的制备方法，铝基复合材料中陶瓷增强体的体积含量达到20%~45%，热导率提高2倍以上，高温耐磨性能良好，但是随着陶瓷增强体体积含量的增加，铝基复合材料的韧性和强度会降低，高温下有软化风险。
中国发明专利CN106812837A公开一种铝基复合材料刹车制动盘，包括盘体，所述盘体包括由盘芯和覆盖在所述盘芯上的摩擦层构成的复合结构，盘芯为铝合金材料，摩擦层为颗粒增强铝基复合材料。虽然解决了韧性和强度的问题，但是在高温下的散热性能低，而且制备工艺复杂。
中国发明专利CN112143921A公开了一种用于制备铝基复合材料制动盘的制备方法，可提高铝基复合材料表面陶瓷颗粒分数，增加耐磨性，且基体无陶瓷颗粒，可提升延伸率，降低失效风险，增加热扩散系数，能将摩擦层产生的热量传递出去，降低温升。虽然解决了导热问题，整体制动盘具有良好的韧性和耐磨性能，但是制备成本高且复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，制得的制动盘具有较高的力学性能、导热性能，同时兼具高强度和优异的耐磨性能。
本发明所述掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯；
（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚，氧化石墨烯射频磁控溅射处理；
（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；
（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，待凝固后立即脱模、水冷，得到制动盘毛坯；
（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理，得到热处理后制动盘毛坯；
（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得。
优选的，步骤（1）中，铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的55%~75%；氧化石墨烯质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的5%~10%；
碳化硅经颗粒级配，由以下质量百分数的组分组成：
25μm＜粒径＜45μm 60%~80%，
6.5μm≤粒径≤13μm 20%~40%。
优选的，碳化硅高温焙烧温度为1200~1400℃，时间为1~2h；
碳化硅解团聚处理方法为：将分散剂加入碳化硅中，进行湿法球磨分散，再进行干燥、破碎、过筛；分散剂添加量为碳化硅质量的1%~2%；球磨参数为：固含量70%~80%，时间30~60min；筛网孔径为53~80μm。
分散剂为水性聚羧酸铵盐。
优选的，氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为：采用射频磁控溅射纯铜靶材，将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上。
优选的，射频磁控溅射的工艺参数为：射频功率150~300W，工作气压0.3~0.8Pa，极间距15~30mm，时间5~15min。
优选的，铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金；
铝合金原料按以下成分进行配料：Si10%~13%，Cu1.5%~3.5%，Mg0.4%~1.0%，Mn0.3%~0.9%，Fe≤1.2%，Zn≤1.0%，Ni≤0.5%，Sn≤0.3%，余量为Al；
铝合金原料预热温度为200~300℃，时间为1~2h。
优选的，步骤（3）包括以下步骤：
（a）开启熔炼炉进行预热，熔炼炉预热温度为200~300℃；
（b）将铝锭放入熔炼炉内，将熔炼炉内的温度升温至700~720℃，保温10~20min，制得纯铝溶液；
（c）在纯铝溶液中加入中间合金，升温至730~750℃，保温10~20min，待全部熔解后搅拌均匀，降温至690~700℃，再加入镁锭，保温10~20min，待镁锭全部熔解后搅拌均匀，升温至730~750℃，保温10~20min，精炼变质处理，除掉表面浮渣，得到铝合金熔液；
（d）降温至650~680℃，将氧化石墨烯加入铝合金熔液，搅拌15~30min，再将碳化硅加入熔炼炉中，搅拌30~60min，制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
优选的，步骤（4）包括以下步骤：
S1、制动盘铸造模具预热至200~300℃；
S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至700~720℃，保温10~20min，进行浇注，待凝固后立即脱模、水冷，得到铝基碳化硅制动盘毛坯；工艺参数为：压力60~100MPa，填充速度15~25m/s，持压时间3~5s；水温为20~60℃。
优选的，步骤（5）中，时效处理工艺参数：温度为200~210℃，保温时间为6~10h，随炉冷却至室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、对碳化硅颗粒进行高温氧化处理获得连续致密非晶SiO2层，与Al发生扩散反应，形成梯度结构，提高界面结合强度，改善碳化硅颗粒与铝合金基体的界面问题，同时，高温氧化处理会钝化碳化硅颗粒的尖角，避免应力集中，从而得到高性能的铝基碳化硅复合材料；
2、对碳化硅级配设计，细颗粒碳化硅可提升铝基复合材料的强度和硬度，粗颗粒碳化硅提升铝基复合材料的耐磨性能，同时兼顾高强度和优异耐磨性能；
3、采用分散剂对碳化硅进行解团聚处理，增强其与铝合金基体的相容性，提高碳化硅的体积分数，得到耐高温碳化硅颗粒分散均匀的铝基复合材料；
4、掺杂纳米氧化石墨烯，对铝合金α相晶粒细化，并起到位错强化作用，提升铝基碳化硅复合材料的力学性能；同时氧化石墨烯具有高热导率，提升铝基碳化硅复合材料的导热散热性能，进一步提高耐热性能；
5、采用射频磁控溅射技术，在纳米氧化石墨烯单片镀铜，防止团聚，解决氧化石墨烯与铝合金的界面润湿性问题，防止氧化石墨烯在铝合金熔体中漂浮以及团聚；
6、压力铸造步骤中，模具中的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液凝固后立即脱模、水冷，利用快速冷却阻止铝合金晶体长大，促进晶粒细化，进一步提升制动盘的力学性能，同时省略了常规压力铸造过程中的固溶时效处理步骤，缩短制备流程、降低生产成本。
附图说明
图1、本发明掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备流程图；
图2、本发明实施例1制动盘在不同温度下的平均摩擦系数图；
图3、本发明实施例1制动盘在不同温度下的磨损率图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
本发明所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯；
其中，铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的75%；氧化石墨烯质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的5%；
碳化硅经颗粒级配，由以下质量百分数的组分组成：
25μm＜粒径＜45μm 70%，
6.5μm≤粒径≤13μm 30%；
铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金；
铝合金原料按以下成分进行配料：Si10.8%，Cu1.8%，Mg0.89%，Mn0.85%，Fe1.14%，Zn0.32%，Ni0.12%，Sn0.26%，余量为Al；
（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚，氧化石墨烯射频磁控溅射处理；
铝合金原料预热温度为200℃，时间为2h；
碳化硅高温焙烧温度为1300℃，时间为1.5h；
碳化硅解团聚处理方法为：将分散剂加入碳化硅中，进行湿法球磨分散，再进行干燥、破碎、过筛；分散剂添加量为碳化硅质量的1.5%；球磨参数为：固含量75%，时间45min；筛网孔径为53μm；
分散剂为中京油脂株式会社的水性聚羧酸铵盐D-735。
氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为：采用射频磁控溅射纯铜靶材，将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上；射频磁控溅射的工艺参数为：射频功率300W，工作气压0.5Pa，极间距15mm，时间5min。
（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；
具体包括以下步骤：
（a）开启熔炼炉进行预热，熔炼炉预热温度为200℃；
（b）将铝锭放入熔炼炉内，将熔炼炉内的温度升温至720℃，保温10min，制得纯铝溶液；
（c）在纯铝溶液中加入中间合金，升温至730℃，保温10min，待全部熔解后搅拌均匀，降温至700℃，再加入镁锭，保温10min，待镁锭全部熔解后搅拌均匀，升温至730℃，保温10min，精炼变质处理，除掉表面浮渣，得到铝合金熔液；
（d）降温至670℃，将氧化石墨烯加入铝合金熔液，搅拌20min，再将碳化硅加入熔炼炉中，搅拌45min，制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，得到制动盘毛坯；具体包括以下步骤：
S1、制动盘铸造模具预热至200℃；
S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至700℃，保温20min，进行浇注，待凝固后立即脱模、水冷，得到铝基碳化硅制动盘毛坯；工艺参数为：压力80MPa，填充速度20m/s，持压时间4s；水温为20℃。
（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理，得到热处理后制动盘毛坯；
时效处理工艺参数：温度为210℃，保温时间为6h，随炉冷却至室温。
（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得。
实施例2
本发明所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯；
其中，铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的65%；氧化石墨烯质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的8%；
碳化硅经颗粒级配，由以下质量百分数的组分组成：
25μm＜粒径＜45μm 80%，
6.5μm≤粒径≤13μm 20%；
铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金；
铝合金原料按以下成分进行配料：Si12.3%，Cu3.2%，Mg0.63%，Mn0.52%，Fe0.95%，Zn0.64%，Ni0.33%，Sn0.12%，余量为Al；
（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚，氧化石墨烯射频磁控溅射处理；
铝合金原料预热温度为300℃，时间为1h；
碳化硅高温焙烧温度为1200℃，时间为2h；
碳化硅解团聚处理方法为：将分散剂加入碳化硅中，进行湿法球磨分散，再进行干燥、破碎、过筛；分散剂添加量为碳化硅质量的2%；球磨参数为：固含量80%，时间60min；筛网孔径为80μm；
分散剂为中京油脂株式会社的水性聚羧酸铵盐D-735。
氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为：采用射频磁控溅射纯铜靶材，将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上；射频磁控溅射的工艺参数为：射频功率150W，工作气压0.8Pa，极间距22mm，时间10min。
（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；
具体包括以下步骤：
（a）开启熔炼炉进行预热，熔炼炉预热温度为300℃；
（b）将铝锭放入熔炼炉内，将熔炼炉内的温度升温至700℃，保温20min，制得纯铝溶液；
（c）在纯铝溶液中加入中间合金，升温至740℃，保温15min，待全部熔解后搅拌均匀，降温至695℃，再加入镁锭，保温15min，待镁锭全部熔解后搅拌均匀，升温至740℃，保温15min，精炼变质处理，除掉表面浮渣，得到铝合金熔液；
（d）降温至650℃，将氧化石墨烯加入铝合金熔液，搅拌30min，再将碳化硅加入熔炼炉中，搅拌60min，制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，得到制动盘毛坯；具体包括以下步骤：
S1、制动盘铸造模具预热至300℃；
S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至710℃，保温15min，进行浇注，待凝固后立即脱模、水冷，得到铝基碳化硅制动盘毛坯；工艺参数为：压力100MPa，填充速度15m/s，持压时间3s；水温为40℃。
（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理，得到热处理后制动盘毛坯；
时效处理工艺参数：温度为200℃，保温时间为10h，随炉冷却至室温。
（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得。
实施例3
本发明所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料准备：包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯；
其中，铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的55%；氧化石墨烯质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的10%；
碳化硅经颗粒级配，由以下质量百分数的组分组成：
25μm＜粒径＜45μm 60%，
6.5μm≤粒径≤13μm 40%；
铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金；
铝合金原料按以下成分进行配料：Si11.5%，Cu2.2%，Mg0.54%，Mn0.67%，Fe0.38%，Zn0.71%，Ni0.23%，Sn0.12%，余量为Al；
（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚，氧化石墨烯射频磁控溅射处理；
铝合金原料预热温度为250℃，时间为1.5h；
碳化硅高温焙烧温度为1400℃，时间为1h；
碳化硅解团聚处理方法为：将分散剂加入碳化硅中，进行湿法球磨分散，再进行干燥、破碎、过筛；分散剂添加量为碳化硅质量的1%；球磨参数为：固含量70%，时间30min；筛网孔径为62μm；
分散剂为中京油脂株式会社的水性聚羧酸铵盐D-735。
氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为：采用射频磁控溅射纯铜靶材，将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上；射频磁控溅射的工艺参数为：射频功率220W，工作气压0.3Pa，极间距30mm，时间15min。
（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；
具体包括以下步骤：
（a）开启熔炼炉进行预热，熔炼炉预热温度为250℃；
（b）将铝锭放入熔炼炉内，将熔炼炉内的温度升温至710℃，保温15min，制得纯铝溶液；
（c）在纯铝溶液中加入中间合金，升温至750℃，保温20min，待全部熔解后搅拌均匀，降温至690℃，再加入镁锭，保温20min，待镁锭全部熔解后搅拌均匀，升温至750℃，保温20min，精炼变质处理，除掉表面浮渣，得到铝合金熔液；
（d）降温至680℃，将氧化石墨烯加入铝合金熔液，搅拌15min，再将碳化硅加入熔炼炉中，搅拌30min，制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，得到制动盘毛坯；具体包括以下步骤：
S1、制动盘铸造模具预热至250℃；
S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至720℃，保温10min，进行浇注，待凝固后立即脱模、水冷，得到铝基碳化硅制动盘毛坯；工艺参数为：压力60MPa，填充速度25m/s，持压时间5s；水温为60℃。
（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理，得到热处理后制动盘毛坯；
时效处理工艺参数：温度为205℃，保温时间为8h，随炉冷却至室温。
（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得。
对比例1
本对比例1与实施例1的不同之处在于，未加入氧化石墨烯。除此之外均与实施例1相同。
对比例2
本对比例2与实施例1的不同之处在于，氧化石墨烯为未经射频磁控溅射处理，步骤（d）加入氧化石墨烯后搅拌时间为40min，除此之外均与实施例1相同。
对比例3
本对比例3与实施例1的不同之处在于，碳化硅未经颗粒级配，颗粒粒度为6.5～45μm，呈正态分布，除此之外均与实施例1相同。
对比例4
本对比例4与实施例1的不同之处在于，碳化硅未经解团聚处理，步骤（d）加入碳化硅后搅拌时间为60min，除此之外均与实施例1相同。
对比例5
本对比例5与实施例1的不同之处在于，压力铸造不进行复合熔液凝固后立即脱模、水冷步骤；将制动盘毛坯依次进行固溶处理和时效处理，除此之外均与实施例1相同。
固溶处理工艺参数：温度为520℃，保温时间为3h，20℃水冷；
时效处理工艺参数：温度为210℃，保温时间为6h，随炉冷却至室温。
性能测试
将实施例1~3和对比例1~5所得制动盘按照GB/T26654-2011标准进行性能测试，所得结果见表1。
表1实施例1~3和对比例1~5性能测试表
从表1可以看出，经过添加射频磁控溅射镀铜的氧化石墨烯，可有效提高制动盘的力学性能及导热性能；经过高温焙烧和解团聚处理的碳化硅颗粒可提高铝基制动盘的力学性能和耐磨性能；对碳化硅颗粒进行级配，既保证力学性能又提升了耐磨性能；压铸过程中采用复合熔液凝固后立即脱模、水冷的方式，快速冷却晶粒细化，进一步提升力学性能。
将实施例1制动盘线切割取样进行不同温度下耐磨性能测试，采用HT-500高温摩擦磨损试验机进行球盘磨损试验，摩擦副为Si3N4陶瓷球，载荷330g，时间30min，速度560r/min，得到不同温度下平均摩擦系数和磨损率见图2、图3，可以看出，在400℃以下，掺杂氧化石墨烯的铝基碳化硅制动盘的平均摩擦系数和磨损率相对较低，可满足制动盘的使用工况。
Claims (5)
1.一种掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原材料准备：包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯；
（2）预处理：包括铝合金原料预热，碳化硅高温焙烧和解团聚处理，氧化石墨烯射频磁控溅射处理；
（3）熔炼：用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液；
（4）压力铸造：将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中，待凝固后立即脱模、水冷，得到制动盘毛坯；
（5）热处理：将制动盘毛坯进行时效处理，得到热处理后制动盘毛坯；
（6）机械加工：对热处理后制动盘毛坯进行机械加工，即得；
步骤（1）中，铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的55%~75%；氧化石墨烯质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的5%~10%；
碳化硅经颗粒级配，由以下质量百分数的组分组成：
25μm＜粒径＜45μm 60%~80%，
6.5μm≤粒径≤13μm 20%~40%；
碳化硅高温焙烧温度为1200~1400℃，时间为1~2h；
碳化硅解团聚处理方法为：将分散剂加入碳化硅中，进行湿法球磨分散，再进行干燥、破碎、过筛；分散剂添加量为碳化硅质量的1%~2%；球磨参数为：固含量70%~80%，时间30~60min；筛网孔径为53~80μm；
氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为：采用射频磁控溅射纯铜靶材，将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上；
射频磁控溅射的工艺参数为：射频功率150~300W，工作气压0.3~0.8Pa，极间距15~30mm，时间5~15min。
2.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，其特征在于，铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金；
铝合金原料按以下成分进行配料：Si10%~13%，Cu1.5%~3.5%，Mg0.4%~1.0%，Mn0.3%~0.9%，Fe≤1.2%，Zn≤1.0%，Ni≤0.5%，Sn≤0.3%，余量为Al；
铝合金原料预热温度为200~300℃，时间为1~2h。
3.根据权利要求2所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，其特征在于，步骤（3）包括以下步骤：
（a）开启熔炼炉进行预热，熔炼炉预热温度为200~300℃；
（b）将铝锭放入熔炼炉内，将熔炼炉内的温度升温至700~720℃，保温10~20min，制得纯铝熔液；
（c）在纯铝熔液中加入中间合金，升温至730~750℃，保温10~20min，待全部熔解后搅拌均匀，降温至690~700℃，再加入镁锭，保温10~20min，待镁锭全部熔解后搅拌均匀，升温至730~750℃，保温10~20min，精炼变质处理，除掉表面浮渣，得到铝合金熔液；
（d）降温至650~680℃，将氧化石墨烯加入铝合金熔液，搅拌15~30min，再将碳化硅加入熔炼炉中，搅拌30~60min，制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
4.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，其特征在于，步骤（4）包括以下步骤：
S1、制动盘铸造模具预热至200~300℃；
S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至700~720℃，保温10~20min，进行浇注，待凝固后立即脱模、水冷，得到铝基碳化硅制动盘毛坯；工艺参数为：压力60~100MPa，填充速度15~25m/s，持压时间3~5s；水温为20~60℃。
5.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，时效处理工艺参数：温度为200~210℃，保温时间为6~10h，随炉冷却至室温。
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