[发明专利]一种铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：所述粉末冶金摩擦材料，由摩擦层材料和结合层材料层叠组成；所述摩擦层材料由主要原料与辅料制成，其主要原料按质量百分比计，组成如下：铜粉65～72％，铁粉6～9％，颗粒石墨2～8％，鳞片石墨3～7％，钼粉2～5％，硅砂3～6％，锡粉2～6％。所述辅料为煤油；所述结合层材料，按质量百分比计，原料组成如下：铜粉70～80％，铁粉10～20％，锡粉5～15％。

2.根据权利要求1或2所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：所述颗粒石墨的平均粒径为50目，鳞片石墨的平均粒径为80目。

3.根据权利要求1或2所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：

所述铜粉为电解铜粉，所述铜粉的粒径为45～75μm；

所述铁粉为还原铁粉，所述铁粉的粒径为56～106μm；

所述锡粉的粒径为45～75μm；

所述钼粉的粒度为2～5μm；

所述硅砂的粒径为150～300μm。

4.根据权利要求1或2所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：

所述煤油为航空煤油，所述煤油的加入量为主要原料总质量的1.0～2.0％。

5.权利要求1～4任意一项所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：按设计比例配取结合层材料中各项原料，混合后获得结合层混合料，将结合层混合料通过筛网筛入模具腔体中，然后再按设计比例配取摩擦层材料中的主要原料与辅料，混合后获得摩擦层混合料，将摩擦层混合料倒入模具腔体中覆盖于结合层混合料上方，将模具置于压机下压制成型，获得含结合层与摩擦层的双层压坯，将双层压坯中的结合层与支撑钢背贴合后，进行烧结，即得粉末冶金摩擦材料。

6.根据权利要求5所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述结合层混合料的获取过程：先称取锡粉通过100目筛网后与铜粉混合获得混合料A，于混合料A中加入铁粉，经手工预混后置于混料机中于50～120转/min的转速下混料0.5～1h。

7.根据权利要求5所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述摩擦层混合料的获取过程：先称取锡粉通过100目筛网后与铜粉混合，过40目筛获得混合料C，于混合料C中加入铁粉，钼粉，硅砂混合获得混合粉D，将颗粒石墨、鳞片石墨与煤油混合获得混合粉E，将混合粉D、混合粉E先采用手工预混，再于混料机中于50～120转/min的转速下混料3～6h。

8.根据权利要求5所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述压制成型的压力为200～400Mpa，保压的时间≤3s；

所述烧结在保护气氛下进行，烧结时，单位面积压力为0.4～1.1MPa，烧结的温度为900～950℃，烧结的时间为2～4h。

9.根据权利要求8所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述烧结的过程为：先于40-60min内，由室温升温至450～500℃，控制单位面积压力为0.1～0.3MPa，再于60～90min内，由450～500℃升温至750～800℃，控制单位面积压力为0.5～0.8MPa，然后于70～90min内，由750～800℃升温至900～950℃，控制单位面积压力为0.8～1.1MPa，再于900～950℃，保温2～4h，控制单位面积压力为0.8～1.1MPa，最后于水冷降温至100℃以下出炉，水冷降温过程中，控制单位面积压力为0.5～0.8MPa。

10.权利要求1-4任意一项所述的一种铜基粉末冶金摩擦材料的应用，其特征在于：将所述铜基粉末冶金摩擦材料用于风电机组制动装置。