[发明专利]一种添加锰方硼石的铜基摩擦材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于动力机械技术领域，特别是提供了一种增摩填料（锰方硼石）添加到铜基粉末冶金摩擦材料中的制备方法。

背景技术

硼酸盐特别是碱土金属硼酸盐具有极好的摩擦学性能，其作用机理是硼酸盐在摩擦副表面发生了摩擦化学反应，生成具有抗磨减摩性能的物质，如B₃0₃、FeB及Fe₂B等。天然锰方硼石属于硼酸盐的一种，具有较大的分子质量和高硬度，应用在铜基摩擦材料中提高基体耐磨性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种添加锰方硼石的铜基摩擦材料的制备方法，解决了铜基摩擦材料磨损量大的问题，具有硬度大，耐磨的特点。

本发明的具体工艺如下：

1、将经过选矿之后的天然锰方硼石，高能球磨20～35min,转速900～1000r/min,球料比为10:1。

2、配方秤量各种粉末，按照质量百分比，称取70%～74%铜，16%～20%碳，4%～8%锌，1%～5%锡，0.1%～2%二氧化硅，0.1%～2%锰方硼石。加入少许酒精，在高能球磨机中混料（不放入钢球）10～30min。

3、将高能球磨后的粉末放入烘干箱内，温度65～80℃，时间2～4h。

4、将干燥的粉用真空放电等离子烧结炉（SPS）以100℃·min^-1的速度烧结制得样品，烧结条件：温度750～850℃,压力20～30MPa,保温时间5～10min。

5、分别用600﹟、800﹟、1500﹟、2000﹟砂纸逐级打磨、抛光。

6、最后制得圆形摩擦片，直径为20～30mm。

本发明成功制备出添加锰方硼石的铜基摩擦材料。随着锰方硼石的添加，铜基摩擦材料的硬度逐渐增大，且磨损量逐渐减小。

本发明的优点在于：操作简单，易于控制，材料稳定，增摩效果显著。

附图说明

图1高能球磨后，粉末混合SEM图

图2为添加锰方硼石的铜基摩擦材料的摩擦磨损曲线图。

图3为添加锰方硼石的铜基摩擦材料的磨痕宽度SEM图

具体实施方式

1、将经过选矿之后的天然锰方硼石，高能球磨30min,转速950r/min,球料比为10:1,球磨成粒度<1μm的粉末。

2、按照（表一）配方秤量各种粉末，加入少许酒精，在高能球磨机中混料（不放入钢球）20min。

表一各元素含量（wt%）

3、将高能球磨后的粉末放入烘干箱内，温度75℃，时间3h。

4、将干燥的粉用真空放电等离子烧结炉（SPS）以100℃·min^-1的速度烧结制得样品，烧结条件：温度850℃,压力30MPa,保温时间5min。

5、分别用600﹟、800﹟、1500﹟、2000﹟砂纸逐级打磨、抛光。

6、最后制得圆形摩擦片，直径为20mm。