[发明专利]一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料，其特征在于以曲线孔流道陶瓷作为陶瓷基体，以石墨烯和Sn-Ag-Cu合金、丁腈橡胶粉、亚麻油改性酚醛树脂作为复合填料，复合填料中各原料占刹车片复合材料总质量的质量百分数如下：石墨烯 1-1.5wt.%，Sn-Ag-Cu合金2-4wt.%，丁腈橡胶粉末 2-4wt.%，亚麻油改性酚醛树脂 2-5wt.%；

所述陶瓷基体的曲线孔流道的几何参数为：曲线振幅为3-5mm，流道孔直径为0.8-1.2mm，相邻流道的行间距为5-10mm。

2.根据权利要求1所述的一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料，其特征在于所述Sn-Ag-Cu合金中各组分的含量按质量百分比计为：Sn 55-60wt.%，Ag 30-40wt.%，Cu 5-10wt.%，且Sn-Ag-Cu合金的粒径尺寸为25-45μm。

3.根据权利要求1所述的一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料，其特征在于所述陶瓷基体的原料包括亚麻油改性酚醛树脂、钛酸钾晶须、丁晴橡胶粉末、二硫化钼、氧化铝、氧化硅、硅酸钙、重晶石和白蛭石粉，各基体原料占刹车片复合材料总质量的质量百分数如下：亚麻油改性酚醛树脂 18-25wt.%，钛酸钾晶须 12-17wt.%，丁晴橡胶粉末 4-7wt.%，二硫化钼 2-5wt.%，氧化铝 5-8wt.%，氧化硅 1-3wt.%，硅酸钙 5-8wt.%，重晶石 12-15wt.%，白蛭石粉 3-5wt.%。

4.权利要求1所述的曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料的制备方法，其特征在于首先利用光固化成型技术制造曲线孔流道陶瓷基体，然后将混匀的复合填料利用真空压力熔渗技术将复合填料填充到陶瓷基体的曲线孔流道中，再采用热压成型工艺制备得到曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料的制备方法，其特征在于主要包括如下步骤：

1）按如下重量百分数称取陶瓷基体和复合填料的原料，陶瓷基体中各原料占刹车片复合材料总质量的质量百分数如下：亚麻油改性酚醛树脂 18-25wt.%，钛酸钾晶须 12-17wt.%，丁晴橡胶粉末 4-7wt.%，二硫化钼 2-5wt.%，氧化铝 5-8wt.%，氧化硅 1-3wt.%，硅酸钙 5-8wt.%，重晶石 12-15wt.%，白蛭石粉 3-5wt.%；复合填料中各原料占刹车片复合材料总质量的质量百分数如下：石墨烯 1-1.5wt.%，Sn-Ag-Cu合金 2-4wt.%，丁腈橡胶粉末2-4wt.%，亚麻油改性酚醛树脂 2-5wt.%；

2）将步骤1）中的基体原料混合均匀，然后依据曲线孔流道的设计参数，利用光固化成型技术进行成型，得到曲线孔流道陶瓷基体；主要参数为：曝光时间为5-10s，成型层厚为30-35μm；

3）按复合填料的原料振动、球磨混合均匀，得到复合填料的原料粉末；

4）将步骤3所得复合填料的原料粉末和步骤2）所得陶瓷基体放入真空压力熔渗炉内，抽真空后，通电加热至200-230℃，经保温30-40min后；同时通入氩气，开始熔渗作业，在炉内气压的作用下，熔融的填料逐渐渗入陶瓷基曲线孔流道中，炉内氩气气压为0.5-0.6MPa，熔渗时间为60-70min；熔渗结束后，降温至100-120℃，保温20-30min后断电，随炉冷却至室温；

5）将步骤4）所得材料放入模具中，采用热压成型工艺进行制备，施加压力为18-22MPa，压制温度为160-180℃，保温、保压时间120-150min，隔20-40s放气4-6s，连续进行2-4次；随后冷却至室温，得到曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种曲线孔流道陶瓷基刹车片复合材料的制备方法，其特征在于步骤5）后还包括热处理工艺，即：将步骤5）所得曲线孔陶瓷基刹车片材料升温至150±5℃保温3-5h；继续升温，在1小时内加热到170±5℃后保温3-5h，随炉冷却至室温。