[實(shí)用新型]泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料摩擦離合片、制動盤

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520681521.8
• 申請日: 2015-09-06
• 公開（公告）號: CN205013525U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房殊
• 申請（專利權(quán)）人: 房殊
• 主分類號: F16D13/64
• 分類號: F16D13/64;F16D13/72;F16D65/04;F16D65/78;F16D69/00;F16D69/02
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 劉磊娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料摩擦離合片、制動盤，屬于摩擦離合片、制動領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代航天航空、高速鐵路、公路交通及風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對摩擦離合片及制動系統(tǒng)的重量、安全、振動和噪聲問題越來越關(guān)注。特別是在高速重載工況下，在不影響摩擦離合片及制動性能的前提下，對摩擦離合片及制動系統(tǒng)減重、減震、降噪、安全、舒適、耐磨的要求越來越高。一些功能與結(jié)構(gòu)一體化的新型材料，因其顯著的減震、降噪，、質(zhì)輕及卓越的摩擦、磨損性能吸引了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

傳統(tǒng)的鋼鐵材料制動盤、碳/碳復(fù)合材料制動盤、碳/陶復(fù)合材料制動盤、陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁合金復(fù)合材料制動盤及在金屬表面涂覆耐磨層以提高耐磨性的制動盤，雖各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但尋求一種整體性能良好的制動盤仍然成為業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。

利用泡沫陶瓷特殊的拓?fù)鋷缀谓Y(jié)構(gòu)所具有的各向同性及阻尼特性，與導(dǎo)熱性、散熱性、機(jī)械強(qiáng)度良好的鋁合金復(fù)合制作摩擦離合片、制動盤，是本實(shí)用新型人的一項(xiàng)實(shí)用新型。

本實(shí)用新型人2014年4月22日所報(bào)《一種用于軌道交通車輛的Al/SiC和Cu/SiC復(fù)合材料摩擦副及其制備方法》專利，更多涉及的的摩擦對偶及制備，而且只涉及了單摩擦面層結(jié)構(gòu)制動盤，而沒有涉及雙摩擦面層通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)摩擦離合片、制動盤及雙摩擦面層通體盤結(jié)構(gòu)摩擦離合片、制動盤，摩擦面層中碳化硅泡沫陶瓷的厚度缺少5mm以下部分，并且只涉及鋁合金材料而缺少其它輕金屬材料，制作方法也只有低壓鑄造一次成型，而缺少其它成型方式。

本實(shí)用新型人2014年5月9日所報(bào)《一種公路車輛用碳化硅泡沫陶瓷/鋁合金復(fù)合材料制動盤及制備方法》專利中，只涉及雙摩擦面層通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)制動盤，而沒有單摩擦面層結(jié)構(gòu)摩擦離合片、制動盤及雙摩擦面層通體盤結(jié)構(gòu)摩擦離合片、制動盤，摩擦面層中碳化硅泡沫陶瓷的厚度缺少5mm以下部分，并且只涉及鋁合金材料而缺少其它輕金屬材料，制作方法只有低壓鑄造一次成型，而缺少其它的成型方式。

因此，盡快完善摩擦面層中碳化硅泡沫陶瓷的厚度缺失；完善制動盤不同摩擦面層的結(jié)構(gòu)形式；完善制動盤金屬基體所用材料；完善不同的成型方法；及完善制動盤金屬基體強(qiáng)度的增強(qiáng)方法，成為了本實(shí)用新型人的首要工作。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料摩擦離合片、制動盤，可滿足于包含但不局限于飛機(jī)、軌道交通車輛、公路交通車輛、船舶等運(yùn)動機(jī)械設(shè)備的摩擦離合、制動需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料摩擦離合片、制動盤，其關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)在于，其包括金屬基體，所述金屬基體設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)摩擦面層，所述摩擦面層為泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料摩擦面層。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，選自任一如下結(jié)構(gòu)：

A．所述金屬基體設(shè)有一個(gè)摩擦面層，所述金屬基體包括金屬盤以及設(shè)置于所述金屬盤一側(cè)的各種板狀、塊狀、柱狀散熱筋，所述摩擦面層和所述散熱筋分別設(shè)置在所述金屬盤兩側(cè)；

B．所述金屬基體設(shè)有兩個(gè)摩擦面層，所述金屬基體包括金屬盤，所述兩個(gè)摩擦面層分別設(shè)置在所述金屬盤兩側(cè)，即俗稱的通體盤結(jié)構(gòu)制動盤；

C．所述金屬基體設(shè)有兩個(gè)摩擦面層，所述金屬基體包括兩個(gè)金屬盤以及連接所述兩個(gè)金屬盤的連接體，所述兩個(gè)摩擦面層分別設(shè)置在所述金屬盤的外側(cè)，所述連接體為各種板狀、塊狀、柱狀散熱筋，即俗稱的通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)制動盤。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，摩擦面層開設(shè)有通風(fēng)槽和/或通風(fēng)孔，所述通風(fēng)槽沿摩擦面層的徑向方向開設(shè)，所述通風(fēng)槽在徑向方向?yàn)橹本€或是曲線形狀，所述通風(fēng)孔沿摩擦面層的軸向方向開設(shè)，所述通風(fēng)孔為通孔和/或非通孔。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，所述摩擦面層包括一塊或多塊平面布設(shè)的厚度為2~9mm的泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，所述泡沫陶瓷增強(qiáng)輕金屬復(fù)合材料包括泡沫陶瓷和填充于所述泡沫陶瓷內(nèi)的輕金屬。

所述泡沫陶瓷是采用前驅(qū)體法、模板法、發(fā)泡法、3D打印等方法制備的在三維方向上既無規(guī)則又互聯(lián)互通的陶瓷骨架空腔單元特殊的拓?fù)鋷缀谓Y(jié)構(gòu)形式的排列組合。所述陶瓷骨架空腔單元在二維xy、xz、yz方向上的面積為1~16mm2，z方向的高度為2~9mm。陶瓷骨架的筋的截面，依制備方法不同，有空心的及實(shí)心的之分。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，所述泡沫陶瓷占復(fù)合材料摩擦面層面積的5~60％，輕金屬占制動盤復(fù)合材料摩擦面層面積的95~40％。