一种耐高温熔融陶瓷刹车片的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温熔融陶瓷刹车片的制备方法，属于陶瓷刹车片制备技术领域。本发明取黄铜粉末、Al2O3等物质，以无水乙醇为介质球磨，与聚乙烯醇混合，干压成型干燥得干燥生坯，进行二次烧结后，经碾磨过筛，与石墨粉末混合球磨，于模具中，干压成型，再经保温煅烧，冷却制得耐高温熔融陶瓷刹车片。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品在700～1000℃高温时，无烧结反应产生，刹车片表面物质无熔化和气垫现象；刹车性能好，连续刹车后无刹车失灵现象发生，使用寿命高于其他产品25%以上。
【专利说明】
一种耐高温熔融陶瓷刹车片的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种耐高温熔融陶瓷刹车片的制备方法，属于陶瓷刹车片制备技术领域。
【背景技术】
[0002]刹车片也叫刹车皮。在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，钢板要经过涂装来防锈，涂装过程用SMT-4炉温跟踪仪来检测涂装过程的温度分布来保证质量。其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损，一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。陶瓷刹车片颠覆了传统意义上的陶瓷刹车概念，陶瓷刹车片是由陶瓷纤维、不含铁的填料物质、胶粘剂和少量的金属组成的。但使用时，由于表面温度急剧升高，会产生烧结反应，导致刹车片表面物质熔化甚至产生气垫，造成连续刹车后刹车性能急剧降低或者刹车失灵现象。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对陶瓷刹车片使用时，由于表面温度急剧升高，会产生烧结反应，导致刹车片表面物质熔化甚至产生气垫，造成连续刹车后刹车性能急剧降低或刹车失灵的弊端，提供了一种取黄铜粉末、Al2O3等物质，以无水乙醇为介质球磨，与聚乙烯醇混合，干压成型干燥得干燥生坯，进行二次烧结后，经碾磨过筛，与石墨粉末混合球磨，于模具中，干压成型，再经保温煅烧，冷却制得耐高温熔融陶瓷刹车片的方法。本发明在急刹使用时，通过所添加的黄铜粉末，使其融化吸热，有效组织刹车片自身熔融导致的缺陷，且制备步骤简单，所得产品在高温时，无烧结反应产生，刹车性能好。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)按重量份数计，分别称量25?45份黄铜粉末、20?25份Al203、10?15份铁铝粉、8?12份Mg0、2?3份硫粉、3?5份板刚玉和12?15份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨4?6h;
(2)待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙稀醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干压成型，随后将干压成型的生还置于65?80 °C下干燥6?8h，制备得干燥生还;
(3 )将上述制备的干燥生坯置于800?900 °C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为5?6h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为900?1000 0C，烧制时间为2?3h，完成二次烧结；
(4)待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得120?150目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将80?120目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨3?5h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末；
(5)将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至900?1000°C，保温煅烧2?5h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。
[0005]本发明制得的耐高温熔融陶瓷刹车片摩擦系数0.25?0.45，磨损率0.18?0.25(10—7Cm3.N—1.m—工)，抗冲击强度4.52?4.82kJ.m—2，开孔隙度为12.5?13.3%，硬度为72?75HRS，密度为I.98?2.03g/cm3。
[0006]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备步骤简单，所得产品在700?1000°C高温时，无烧结反应产生，刹车片表面物质无熔化和气垫现象；
(2)刹车性能好，连续刹车后无刹车失灵现象发生，使用寿命高于其他产品25%以上。
【具体实施方式】
[0007]首先按重量份数计，分别称量25?45份黄铜粉末、20?25份Al2O3UO?15份铁铝粉、8?12份MgO、2?3份硫粉、3?5份板刚玉和12?15份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨4?6h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙烯醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干压成型，随后将干压成型的生坯置于65?80°C下干燥6?8h，制备得干燥生坯;再将上述制备的干燥生坯置于800?900°C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为5?6h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为900?1000°C，烧制时间为2?3h，完成二次烧结;再待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得120?150目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将80?120目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨3?5h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末;最后将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至900?1000°C，保温煅烧2?5h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。
[0008]实例I
首先按重量份数计，分别称量25份黄铜粉末、25份Al203、15份铁铝粉、12份Mg0、3份硫粉、5份板刚玉和15份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨4h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙稀醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在5MPa下干压成型，随后将干压成型的生坯置于65°C下干燥6h，制备得干燥生坯;再将上述制备的干燥生坯置于800 °C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为5h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于0°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为900°C，烧制时间为2h，完成二次烧结;再待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得120目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将80目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨3h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末;最后将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在1MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至900°C，保温煅烧2h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。本发明制备步骤简单，所得产品在700°C高温时，无烧结反应产生，刹车片表面物质无熔化和气垫现象；刹车性能好，连续刹车后无刹车失灵现象发生，使用寿命高于其他产品28%;制得的耐高温熔融陶瓷刹车片摩擦系数0.25，磨损率0.18(10—7CIii3.N—1.m—工)，抗冲击强度4.52kJ.m—2，开孔隙度为12.5%，硬度为72!11?，密度为1.988/0113。
[0009]实例2
首先按重量份数计，分别称量35份黄铜粉末、23份Al2O3、12份铁铝粉、10份MgO、3份硫粉、4份板刚玉和13份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨5h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙稀醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在8MPa下干压成型，随后将干压成型的生坯置于72°C下干燥7h，制备得干燥生坯;再将上述制备的干燥生坯置于850 °C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为6h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于3°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为950°C，烧制时间为3h，完成二次烧结;再待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得135目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将100目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨4h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末;最后将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在13MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至950°C，保温煅烧4h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。本发明制备步骤简单，所得产品在850°C高温时，无烧结反应产生，刹车片表面物质无熔化和气垫现象;刹车性能好，连续刹车后无刹车失灵现象发生，使用寿命高于其他产品31%;制得的耐高温熔融陶瓷刹车片摩擦系数0.35，磨损率0.21 (10—7Ciii3.N—1.m—工)，抗冲击强度4.67kJ.m—2，开孔隙度为12.9%，硬度为74HRS，密度为2.01g/cm3。
[0010]实例3
首先按重量份数计，分别称量45份黄铜粉末、20份A1203、10份铁铝粉、8份Mg0、2份硫粉、3份板刚玉和12份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨6h;然后待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙稀醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在1MPa下干压成型，随后将干压成型的生坯置于80°C下干燥Sh，制备得干燥生坯;再将上述制备的干燥生坯置于900 °C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为6h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于5°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为1000°C，烧制时间为3h，完成二次烧结;再待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得150目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将120目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨5h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末;最后将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在15MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至1000°C，保温煅烧5h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。本发明制备步骤简单，所得产品在100tC高温时，无烧结反应产生，刹车片表面物质无熔化和气垫现象;刹车性能好，连续刹车后无刹车失灵现象发生，使用寿命高于其他产品36%;制得的耐高温熔融陶瓷刹车片摩擦系数0.45，磨损率0.25(10—7Ciii3.N—1.m—工)，抗冲击强度4.82kJ.m—2，开孔隙度为13.3%，硬度为75!11?，密度为2.038/0113。
【主权项】
1.一种耐高温熔融陶瓷刹车片的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)按重量份数计，分别称量25?45份黄铜粉末、20?25份A1203、10?15份铁铝粉、8?12份MgO、2?3份硫粉、3?5份板刚玉和12?15份锡粉置于球磨机中，以无水乙醇为介质，球磨4?6h; (2)待球磨完成后，收集球磨粉末，按质量比1:10，将聚乙稀醇与球磨粉末搅拌混合，并置于模具中，在5?1MPa下干压成型，随后将干压成型的生还置于65?80 °C下干燥6?8h，制备得干燥生还; (3)将上述制备的干燥生坯置于800?900°C下马弗炉中初步烧制，控制烧制时间为5?6h，待烧制结束，将烧制完成的陶瓷坯料置于O?5°C水中，使其急速降温至室温后，再次对其进行烧制，保持温度为900?1000 0C，烧制时间为2?3h，完成二次烧结； (4)待二次烧结完成后，将二次烧结所得的陶瓷坯料碾磨并过筛，制备得120?150目陶瓷粉末，随后按质量比1:1，将80?120目石墨粉末与陶瓷粉末搅拌混合，再将其置于球磨罐中，以去离子水为介质球磨3?5h，待球磨完成后，制备得摩擦陶瓷粉末； (5)将上述制备的摩擦陶瓷粉末置于模具中，在10?15MPa下干压成型，并置于马弗炉中，以10°C/min速率缓慢升温至900?1000°C，保温煅烧2?5h，随后静置冷却至室温，即可制备得一种耐高温熔融陶瓷刹车片。
【文档编号】C22C1/05GK105945287SQ201610267268
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】张静, 薛培龙, 宋奇
【申请人】张静