[发明专利]一种铝基碳陶刹车盘的制备方法和应用

权利要求书

1.一种铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)采用铝合金材料铸造铝合金基体；

B)利用机床对所述铝合金基体的连接面加工连接槽，所述连接槽沿着所述铝合金基体的径向分布；

C)利用增强相颗粒和铝合金锭获得复合材料溶液，将所述复合材料溶液浇注到模具中进行冷却，进而得到复合体，其中，所述复合体的连接面具有与所述连接槽相匹配的连接条；

D)将所述复合体上的连接条装配至所述铝合金基体上的连接槽内；

E)对所述复合体进行搅拌摩擦加工，使得所述复合体与所述铝合金基体之间发生破碎重组，以形成复合连接层。

2.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：

根据铝合金材料的质量配备添加剂，将所述铝合金材料融化成铝液，当所述铝液温度达到710-720℃时，利用钟罩压入所述添加剂进行精炼，在精炼15-20分钟后，将铝液浇筑至刹车盘模具中，保压、保温和充分凝固后得到铝合金基体。

3.如权利要求2所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，在步骤A)中，还包括：

所述添加剂的质量为铝合金材料的质量的1.0％-1.3％，所述添加剂按质量百分比组成为：硫酸钡5％-15％、氟化钠5％-35％、氯化钠25％-35％、氯化钾20％-30％、固体发气剂15％-25％。

4.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，步骤B)具体为：

利用机床上的铣刀对所述铝合金基体的连接面加工，以形成横截面呈上窄下宽的连接槽，其中，所述铣刀沿着所述铝合金基体的径向进行走刀，以使所述连接槽沿着所述铝合金基体的径向分布。

5.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，在步骤B)中，还包括：

加工两条或者两条以上的所述连接槽，各所述连接槽呈圆周阵列分布。

6.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，在步骤B)中，还包括：

所述连接槽位于所述铝合金基体的散热筋的一端。

7.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，步骤C)具体为：

将碳化硅颗粒置入烘箱中进行1000℃-1100℃的焙烧预处理，将铝合金锭放入锅炉内并加热至660℃，以获得铝合金熔化液体，再将自然冷却后的所述碳化硅颗粒加入所述铝合金熔化液体，以获得复合材料溶液，对所述复合材料溶液搅拌1-2小时后，将所述复合材料溶液浇筑至特定模具中进行冷却，进而得到复合体，其中，所述特定模具的底部设有条形腔，以使所述复合体的底部形成与所述连接槽相匹配的连接条。

8.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，在步骤D)中，还包括：

所述复合体的数量与所述连接槽的数量相等，所述复合体上的连接条从所述铝合金基体的外周边插入至所述连接槽内，各所述复合体组成的形状与所述铝合金基体的连接面形状相一致。

9.如权利要求1所述的铝基碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，步骤E)具体为：

将所述铝合金基体夹持在工作台上，利用搅拌头的高速旋转在复合层表面进行搅拌摩擦加工，搅拌转速为700-1100转/min,进给速度为200-500mm/min，搅拌深度大于所述复合体的厚度。

10.一种如权利要求1-9任一项所制备铝基碳陶刹车盘的应用，其特征在于，所制备铝基碳陶刹车盘的应用包括用作轨道交通系统的制动部件的应用。