[发明专利]一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910420831.7 申请日: 2019-05-20
公开(公告)号: CN110102754B 公开(公告)日: 2020-04-24
发明(设计)人: 刘如铁;林雪杨;汪琳;李政舟;熊翔;廖宁;陈洁 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: B22F1/00 分类号: B22F1/00;B22F3/14;C22C9/00;C22C32/00;C22C1/05
代理公司: 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 代理人: 蒋太炜
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 重载 车辆 离合 器用 粉末冶金 摩擦 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法,所述摩擦材料的基体组元为铜和铁,润滑组元为石墨颗粒、鳞片石墨、二硫化钼和石油焦炭,摩擦组元为铬铁、氧化锆和二氧化硅,强化组元为锡。所述摩擦材料成分的重量百分比是:铜粉50%‑60%,铁粉1‑10%,石墨颗粒粉5‑20%,鳞片石墨1‑5%,二硫化钼粉1‑6%,石油焦炭粉1‑15%,铬铁粉3‑9%,氧化锆3‑9%,二氧化硅1‑5%,锡粉1‑4%。所述摩擦材料的制备方法是:按所述粉末冶金摩擦材料的成分配制混合料,将混合料于V型混料机中混合均匀后压形,之后连同镀铜钢背通过烧结得到铜基粉末冶金摩擦材料。所述铜基粉末冶金摩擦材料具有高而稳定的摩擦系数和优良的耐磨性。

技术领域

本发明涉及的是一种铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法,特别是用于重载车辆干式离合器的铜基粉末冶金摩擦材料,属于粉末冶金摩擦材料及其制备技术领域。

背景技术

重载车辆在我国的运输行业中有着极其重要的作用,承担了我国公路交通运输业的大部分运输工作以及保卫国防安全的重任。随着我国国民经济和国防建设的发展,重载车辆的优势突显出来,应用范围也越来越广。

摩擦材料是用于离合器中进行动力传递和车辆行驶过程中进行制动的关键零部件,其性能的好坏关系到车辆能否安全可靠的工作。相比于普通车辆而言,重载车辆本身的质量和单次运输量更大,对动力传递和行驶制动性能的要求也更高。铜基粉末冶金摩擦材料因具有良好的摩擦磨损性能和机械性能,可以被选择应用于重载车辆干式离合器中。但是,随着运载速度的提高,重载车辆干式离合器现用的摩擦材料逐渐出现了如摩擦稳定性下降、磨损率上升和损伤对偶盘材料等许多问题,这不仅造成了车辆维修维护成本的增加,而且带来了更多的安全事故隐患。

针对上述问题,很多单位开展了研究工作。专利文献(CN 1191283 A)公开了“铜基离合器摩擦片及其制造方法”,该方法制备的摩擦片包含了较多的具有很高硬度的Al2O3,易损伤对偶盘。专利文献(CN 106011520 A)公开了“一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法”,该方法制备的材料的静摩擦系数和平均系数不高,只能适用于拖拉机干式离合器面片,无法满足其他大型重载车辆对平稳和快速传动的需求。专利文献(CN101666364 A)、专利文献(CN 105179537 A)和专利文献(CN 1594621 A)分别公开了“一种铜基粉末冶金离合器摩擦体”、“一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法”和“一种铜基粉末冶金摩擦材料”,这三种摩擦片中均含有存在严重环境污染并被国际禁用的铅元素,不能被推广应用。专利文献(CN 105238351 A)公开了“传动制动用的摩擦材料及具有该摩擦材料的制品”,该摩擦片中较低的铜含量削弱了材料的散热性能,容易带来摩擦过程中摩擦材料的温度上升,造成热衰退而摩擦系数下降,不适于车辆和设备在高能条件下的传动和制动。专利文献(CN106702204 A)和专利文献(CN 107737916 A)分别公开了“铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法”和“纳米材料改性铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法”,这两种制备方法均采用纳米颗粒增强材料的强度和耐磨性,纳米颗粒与其它组元的混合较复杂,需借助溶液法实现纳米颗粒的分散和混合,制备工艺长且质量稳定性控制不易,不适合工业规模推广。专利文献(CN104419845 A)公开了“一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺”,该材料的铜含量较高达80wt.%以上,在高能制动下的平均摩擦系数仅为较低的0.20左右,无法满足重载车辆的要求。专利文献(CN 107299300 A)公开了“一种重负荷低磨损铜基摩擦材料及其制备方法”,该材料采用了短切碳纤维来强化材料,其生产成本高,在摩擦过程中的高温下摩擦系数较低,仅适于轻载条件下车辆。

为了解决上述问题,满足重载车辆干式离合器对摩擦材料更为苛刻的性能要求,本发明提出了一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料,它具有良好的摩擦稳定性和耐磨性,并且具有不损伤对偶盘的特点。

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