一種耐高溫熔融陶瓷剎車片的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫熔融陶瓷剎車片的制備方法，屬于陶瓷剎車片制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明取黃銅粉末、Al2O3等物質(zhì)，以無水乙醇為介質(zhì)球磨，與聚乙烯醇混合，干壓成型干燥得干燥生坯，進行二次燒結(jié)后，經(jīng)碾磨過篩，與石墨粉末混合球磨，于模具中，干壓成型，再經(jīng)保溫煅燒，冷卻制得耐高溫熔融陶瓷剎車片。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在700～1000℃高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車片表面物質(zhì)無熔化和氣墊現(xiàn)象；剎車性能好，連續(xù)剎車后無剎車失靈現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命高于其他產(chǎn)品25%以上。
【專利說明】
一種耐高溫熔融陶瓷剎車片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種耐高溫熔融陶瓷剎車片的制備方法，屬于陶瓷剎車片制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]剎車片也叫剎車皮。在汽車的剎車系統(tǒng)中，剎車片是最關(guān)鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用，所以說好的剎車片是人和汽車的保護神。剎車片一般由鋼板、粘接隔熱層和摩擦塊構(gòu)成，鋼板要經(jīng)過涂裝來防銹，涂裝過程用SMT-4爐溫跟蹤儀來檢測涂裝過程的溫度分布來保證質(zhì)量。其中隔熱層是由不傳熱的材料組成，目的是隔熱。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產(chǎn)生摩擦，從而達到車輛減速剎車的目的。由于摩擦作用，摩擦塊會逐漸被磨損，一般來講成本越低的剎車片磨損得越快。陶瓷剎車片顛覆了傳統(tǒng)意義上的陶瓷剎車概念，陶瓷剎車片是由陶瓷纖維、不含鐵的填料物質(zhì)、膠粘劑和少量的金屬組成的。但使用時，由于表面溫度急劇升高，會產(chǎn)生燒結(jié)反應(yīng)，導(dǎo)致剎車片表面物質(zhì)熔化甚至產(chǎn)生氣墊，造成連續(xù)剎車后剎車性能急劇降低或者剎車失靈現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對陶瓷剎車片使用時，由于表面溫度急劇升高，會產(chǎn)生燒結(jié)反應(yīng)，導(dǎo)致剎車片表面物質(zhì)熔化甚至產(chǎn)生氣墊，造成連續(xù)剎車后剎車性能急劇降低或剎車失靈的弊端，提供了一種取黃銅粉末、Al2O3等物質(zhì)，以無水乙醇為介質(zhì)球磨，與聚乙烯醇混合，干壓成型干燥得干燥生坯，進行二次燒結(jié)后，經(jīng)碾磨過篩，與石墨粉末混合球磨，于模具中，干壓成型，再經(jīng)保溫煅燒，冷卻制得耐高溫熔融陶瓷剎車片的方法。本發(fā)明在急剎使用時，通過所添加的黃銅粉末，使其融化吸熱，有效組織剎車片自身熔融導(dǎo)致的缺陷，且制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車性能好。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份黃銅粉末、20?25份Al203、10?15份鐵鋁粉、8?12份Mg0、2?3份硫粉、3?5份板剛玉和12?15份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h;
(2)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生還置于65?80 °C下干燥6?8h，制備得干燥生還;
(3 )將上述制備的干燥生坯置于800?900 °C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為5?6h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為900?1000 0C，燒制時間為2?3h，完成二次燒結(jié)；
(4)待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得120?150目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將80?120目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨3?5h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末；
(5)將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至900?1000°C，保溫煅燒2?5h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。
[0005]本發(fā)明制得的耐高溫熔融陶瓷剎車片摩擦系數(shù)0.25?0.45，磨損率0.18?0.25(10—7Cm3.N—1.m—工)，抗沖擊強度4.52?4.82kJ.m—2，開孔隙度為12.5?13.3%，硬度為72?75HRS，密度為I.98?2.03g/cm3。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在700?1000°C高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車片表面物質(zhì)無熔化和氣墊現(xiàn)象；
(2)剎車性能好，連續(xù)剎車后無剎車失靈現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命高于其他產(chǎn)品25%以上。
【具體實施方式】
[0007]首先按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份黃銅粉末、20?25份Al2O3UO?15份鐵鋁粉、8?12份MgO、2?3份硫粉、3?5份板剛玉和12?15份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙烯醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生坯置于65?80°C下干燥6?8h，制備得干燥生坯;再將上述制備的干燥生坯置于800?900°C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為5?6h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為900?1000°C，燒制時間為2?3h，完成二次燒結(jié);再待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得120?150目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將80?120目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨3?5h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末;最后將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至900?1000°C，保溫煅燒2?5h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。
[0008]實例I
首先按重量份數(shù)計，分別稱量25份黃銅粉末、25份Al203、15份鐵鋁粉、12份Mg0、3份硫粉、5份板剛玉和15份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在5MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生坯置于65°C下干燥6h，制備得干燥生坯;再將上述制備的干燥生坯置于800 °C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為5h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于0°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為900°C，燒制時間為2h，完成二次燒結(jié);再待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得120目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將80目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨3h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末;最后將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在1MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至900°C，保溫煅燒2h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在700°C高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車片表面物質(zhì)無熔化和氣墊現(xiàn)象；剎車性能好，連續(xù)剎車后無剎車失靈現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命高于其他產(chǎn)品28%;制得的耐高溫熔融陶瓷剎車片摩擦系數(shù)0.25，磨損率0.18(10—7CIii3.N—1.m—工)，抗沖擊強度4.52kJ.m—2，開孔隙度為12.5%，硬度為72!11?，密度為1.988/0113。
[0009]實例2
首先按重量份數(shù)計，分別稱量35份黃銅粉末、23份Al2O3、12份鐵鋁粉、10份MgO、3份硫粉、4份板剛玉和13份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨5h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在8MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生坯置于72°C下干燥7h，制備得干燥生坯;再將上述制備的干燥生坯置于850 °C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為6h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于3°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為950°C，燒制時間為3h，完成二次燒結(jié);再待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得135目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將100目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨4h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末;最后將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在13MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至950°C，保溫煅燒4h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在850°C高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車片表面物質(zhì)無熔化和氣墊現(xiàn)象;剎車性能好，連續(xù)剎車后無剎車失靈現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命高于其他產(chǎn)品31%;制得的耐高溫熔融陶瓷剎車片摩擦系數(shù)0.35，磨損率0.21 (10—7Ciii3.N—1.m—工)，抗沖擊強度4.67kJ.m—2，開孔隙度為12.9%，硬度為74HRS，密度為2.01g/cm3。
[0010]實例3
首先按重量份數(shù)計，分別稱量45份黃銅粉末、20份A1203、10份鐵鋁粉、8份Mg0、2份硫粉、3份板剛玉和12份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨6h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在1MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生坯置于80°C下干燥Sh，制備得干燥生坯;再將上述制備的干燥生坯置于900 °C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為6h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于5°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為1000°C，燒制時間為3h，完成二次燒結(jié);再待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得150目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將120目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨5h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末;最后將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在15MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至1000°C，保溫煅燒5h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。本發(fā)明制備步驟簡單，所得產(chǎn)品在100tC高溫時，無燒結(jié)反應(yīng)產(chǎn)生，剎車片表面物質(zhì)無熔化和氣墊現(xiàn)象;剎車性能好，連續(xù)剎車后無剎車失靈現(xiàn)象發(fā)生，使用壽命高于其他產(chǎn)品36%;制得的耐高溫熔融陶瓷剎車片摩擦系數(shù)0.45，磨損率0.25(10—7Ciii3.N—1.m—工)，抗沖擊強度4.82kJ.m—2，開孔隙度為13.3%，硬度為75!11?，密度為2.038/0113。
【主權(quán)項】
1.一種耐高溫熔融陶瓷剎車片的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份黃銅粉末、20?25份A1203、10?15份鐵鋁粉、8?12份MgO、2?3份硫粉、3?5份板剛玉和12?15份錫粉置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h; (2)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干壓成型，隨后將干壓成型的生還置于65?80 °C下干燥6?8h，制備得干燥生還; (3)將上述制備的干燥生坯置于800?900°C下馬弗爐中初步燒制，控制燒制時間為5?6h，待燒制結(jié)束，將燒制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降溫至室溫后，再次對其進行燒制，保持溫度為900?1000 0C，燒制時間為2?3h，完成二次燒結(jié)； (4)待二次燒結(jié)完成后，將二次燒結(jié)所得的陶瓷坯料碾磨并過篩，制備得120?150目陶瓷粉末，隨后按質(zhì)量比1:1，將80?120目石墨粉末與陶瓷粉末攪拌混合，再將其置于球磨罐中，以去離子水為介質(zhì)球磨3?5h，待球磨完成后，制備得摩擦陶瓷粉末； (5)將上述制備的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干壓成型，并置于馬弗爐中，以10°C/min速率緩慢升溫至900?1000°C，保溫煅燒2?5h，隨后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐高溫熔融陶瓷剎車片。
【文檔編號】C22C1/05GK105945287SQ201610267268
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張靜, 薛培龍, 宋奇
【申請人】張靜