[发明专利]一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料的制备方法，属于摩擦材料制备技术领域。

背景技术

交通运输车辆高速化已成为车辆发展的必然庭势，尤其是铁路运输髙速化越来越成为各国重点研充与发展的目标及方向。由于列车的车速与制动功率呈3次方关系。即列车速度提高一倍，它的制动功率就需要增加八倍。因此在列车速度提高的同时，要保证列车离速安全的运行，必然要求列车的制动装置必须具有更大的制动能力，同时保证列车制动过程平稳。制动闸片是摩擦制动器中的关键部件，所以制动闸片性能的好坏是列车商速安全运行的关键。

铜基粉末冶金制动材料能在相当高的温度和压力下工作，在制动单元体积温度达到500℃，闪点温度达到1000℃左右的时候仍能保持优良的综合制动性能。其有良好的耐磨性，在有油和水存在时性能稳定，能抗冲击，受气候和大气湿度影响小，不用改变刹车装置的设计就可以代替其它类型的刹车材料。但铜基粉末冶金摩擦材料也存在一些问题，最主要的是高温（600℃以上）性能不稳定，在制动过程中常出现热衰退现象，摩擦系数不稳定，导致磨损量变大，所以研究并制备一种高温稳定性好的铜基摩擦材料很有必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有铜基粉末冶金制动材料高温稳定性差，在制动过程中常出现热衰退现象，摩擦系数不稳定，导致磨损量变大的问题，提供了一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比1:10，将三氧化钼与质量分数1%高锰酸钾溶液搅拌混合，超声分散并静置处理，随后滴加冰醋酸并搅拌混合，静置处理后，再经加热、冷却、过滤得滤饼，洗涤、晾干、碾磨制备得改性三氧化钼颗粒；

（2）按重量份数计，称量1～2份改性三氧化钼颗粒、10～15份硝酸铁和75～80份去离子水混合，经加热并离心分离，收集下层沉淀并洗涤、干燥、碾磨，得铜钼复合棒状颗粒；

（3）按重量份数计，分别称量15～25份雾化铜粉、25～30份铁粉、10～15份铜钼复合棒状颗粒、2～3份鳞片石墨和2～3份二氧化硅混合球磨罐，过200目筛并置于模具中，经压制、保压、烧结、冷却得烧结料，破碎并碾磨过200目筛，即可制备得一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料。

步骤（1）所述的冰醋酸滴加量为高锰酸钾溶液质量20%。

步骤（3）所述的压制压力为580～600MPa，保压处理时间为1～2min。

本发明的有益效果是：

（1）本发明首先通过氧化改性三氧化钼形成棒状结构，再通过硝酸铜水解形成胶质负载在棒状结构表面，通过复合棒状结构的氧化钼，改善铜基材料摩擦稳定性，同时棒状结构在磨损的同时可有效减少磨损程度，有效提高摩擦材料的摩擦稳定性能；

（2）本发明通过高锰酸钾溶液与冰醋酸混合氧化改性三氧化钼，使其晶化形成棒状结构，同时通过将其分散至去离子水中，通过硝酸铜水解形成的氢氧化铜胶体负载至棒状三氧化钼表面，再与鳞片石墨、雾化铜粉、铁粉等通过混合球磨并高温烧结，形成烧结料，破碎碾磨过筛制备得铜基摩擦材料，通过棒状复合颗粒中的三氧化钼有效增强铜基摩擦材料的高温稳定性能，同时在其制动磨损时，棒状结构有效增强摩擦力，改善磨损损耗。

具体实施方式