[发明专利]一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法，涉及金属陶瓷摩擦块制备技术领域，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50‑60%，氧化铝18‑24%，锡2‑6%，铁3‑7%，石墨6‑12%，锌4‑7%，铅0‑4%，造孔剂1‑2%；本发明制备得到的摩擦块中高连通的孔隙有利于提高摩擦系数，使得摩擦块在制动过程中可以起到消音吸振的效果，同时也不影响摩擦块所必须的机械性能；同时将陶瓷基摩擦材料与粉末冶金摩擦材料材料优势整合，实现了两种摩擦材料在性能、成本方面的优势互补。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷摩擦块制备技术领域，尤其涉及一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法。

背景技术

摩擦装置包括摩擦离合器和摩擦制动器，是机械系统中的重要部件，它涉及到车辆动力传递和控制的可靠性。摩擦离合器利用摩擦副间的摩擦力实现机械机构或机器主动部份与从动部份的接合、分离或不同步运转；摩擦制动器利用摩擦副间的摩擦力实现机械机构或机器的减速、限速或停止。摩擦副由摩擦材料和对偶钢片(盘)组成，其中摩擦副的性能主要取决于摩擦材料的摩擦磨损性能。现有国产摩擦材料在使用过程中，依然存在摩擦性能不稳定、磨损率高和耐热性能低等问题，严重制约了机械系统优良机动性能的发挥。特别是在军工领域高速、重载、高能量负荷工况下，摩擦副的性能稳定性更显得重要。因此，研制与传动系统或制动系统相匹配的、使用寿命长、可靠性高的新型摩擦材料及摩擦副十分迫切和必要。

摩擦材料按照材质来分，可分为金属基(粉末冶金摩擦材料、钼基)、半金属基摩擦材料和非金属基(石棉基摩擦材料、无石棉纸基摩擦材料、碳基摩擦材料、橡胶基摩擦材料、石墨基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料)。其中用于干式工况的有粉末冶金摩擦材料、半金属基摩擦材料、石棉基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料。专利CN110131342A公开了一种半金属摩擦材料及制备摩擦片的方法，其具有较好的热稳定性、耐磨性和导热性，同时在400℃以下具有非常稳定的摩擦系数，但热衰退性能较差；专利CN109404451A公开了汽车摩擦片用无石棉摩擦材料及摩擦片的制作方法，但石棉基摩擦材料因对人体有害，目前已被禁止使用；专利CN107827475A公开了一种新型碳/碳复合材料离合器摩擦片的制造方法，专利CN105134843A公开了一种陶瓷摩擦材料及其原料混合方法，碳/碳复合材料和陶瓷基摩擦材料摩擦系数高且稳定，耐磨、耐热性好，可用于飞机、高速列车等高温场合，但由于制备技术复杂，成本较高；专利CN107326248A公开了一种高铁制动粉末冶金铜基摩擦材料的制备方法，粉末冶金铜基摩擦材料是以铜作为基体，锡、锌等粉末作为基体合金强化元素，添加铅、铁、石墨、硬质相等摩擦性能调节剂经混合、压制，高温下烧结而成，在高负荷条件下表现出良好的摩擦性、导热性和耐热性，但在高温使用条件下容易与对偶钢片产生粘连、过铜现象，制动时容易出现噪音。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的粉末冶金摩擦材料、半金属基摩擦材料、石棉基摩擦材料、碳/碳复合材料以及陶瓷基摩擦材料中各项性能无法兼具等问题，提出了一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高连通孔隙率吸音金属陶瓷摩擦块，包括金属陶瓷摩擦材料层和摩擦盘片层，所述金属陶瓷摩擦材料层包含以下质量百分比的原料：铜50-60％，氧化铝18-24％，锡2-6％，铁3-7％，石墨6-12％，锌4-7％，铅0-4％，造孔剂1-2％。