[發明專利]車用鐵基粉末冶金復合摩擦材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610157496.2
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105778405B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 陳東
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08K3/08;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/30;C08K3/04;C08K7/10;C08K7/00;C08K3/16;C08K3/26;C22C33/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明公開了車用鐵基粉末冶金復合摩擦材料及其制備方法。該制備方法先將基體粉末材料和成型劑混合均勻，倒入模具壓制成細長桿狀，將各細長桿狀壓坯，分隔開，裝入燒結爐中，在通入氮氣或氫氣的條件下溫升，得到鐵基粉末冶金摩擦材料；剪切、粉碎，過篩；以質量百分比計，將腰果油改性酚醛樹脂10‐20％、鐵基粉末冶金摩擦材料30‐60％、增強纖維10‐20％、磨料5?15％、潤滑材料10‐20％和填料5‐20％共混均勻；所得混合粉料熱壓成型，在150‐180℃保溫，冷卻至室溫，出爐。本發明摩擦材料保留了粉末冶金摩擦材料具有穩定的摩擦系數和良好的抗磨損特性，摩擦材料的使用壽命得到提高，高溫穩定性得到提高。

技術領域

本發明涉及一種樹脂基復合摩擦材料，特別是涉及以鐵基粉末冶金為主的復合摩擦材料及其制備方法。

背景技術

復合摩擦材料是將不同物化特性的材料與強度低、韌性好的高分子聚合物基體組成的。由于高分子材料通常不能承受高的應力和高的溫度，為了提高高分子材料的屈服強度，提高其高溫穩定性，都采用網狀結構的熱固性樹脂，一般為各種改性高溫酚醛樹脂。同時，為了達到理想的制動效果和綜合機械性能，還需加入各種纖維，潤滑材料，磨料以及填料，而其中的高聚物基體材料幾乎只是作為傳遞或分散載荷的媒介。因此，復合摩擦材料的強度主要取決于包括纖維在內的其它組份與基體界面的粘結強度。目前，在各類摩擦制動器中，復合摩擦材料使用的比例高達90％以上。但在飛機和高速鐵路等高速重載的制動條件下，摩擦高溫造成復合摩擦材料中的高分子聚合物分解氧化，喪失穩定的摩擦制動性能。因此常采用粉末冶金摩擦材料。

鐵基粉末冶金摩擦材料它是以Fe粉末為基體，加入適當減磨劑和增磨劑，均勻混合后壓制成型或加壓燒結而成的。它是一種優良的制動摩擦材料，特別對于重載高速的制動場合，其優良的散熱性和耐熱性可以保證其完成較為苛刻的制動功能。絕大多數軍用飛機和民用機都采用粉末冶金剎車片。但是由于鐵基粉末冶金摩擦材料較強的剛度和硬度，易造成汽車制動盤或鼓的劃傷以及摩擦噪聲。因此鐵基粉末冶金摩擦材料也很少在汽車制動器上使用。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術存在的問題，結合鐵基粉末冶金摩擦材料耐高溫、低磨耗的特點和樹脂基復合摩擦材料韌性好、硬度低的特點，提供一種同時具有耐高溫、低磨耗、韌性好、硬度低特點的鐵基粉末冶金復合摩擦材料及其制備方法，本發明車用鐵基粉末冶金復合摩擦材料用于制備汽車剎車配件，具有良好剎車性能基礎上，有效避免汽車制動盤或鼓的劃傷，且摩擦噪聲小。

本發明目的通過如下技術方案實現：

車用鐵基粉末冶金復合摩擦材料的制備方法，包括如下步驟：

1)鐵基粉末冶金摩擦材料的制備：將基體粉末材料和成型劑混合均勻，倒入模具壓制成多根細長桿狀，將各細長桿狀壓坯，分隔開，裝入燒結爐中，在通入氮氣或氫氣的條件下溫升900‐1100℃，保溫2‐5h，冷卻至室溫，得到鐵基粉末冶金摩擦材料；

以質量百分比計，所述基體粉末材料的配方組成為：鐵基粉組分55‐70％，摩擦組分15‐20％，潤滑組分10‐20％；以質量百分比計，所述鐵基粉組分由80‐95％鐵粉和5‐20％銅粉組成；所述摩擦組分為石英石，三氧化二鋁和碳化硅中的一種或多種；所述潤滑組分為石墨，MoS₂、CaF₂、WS₂、BN、Pb和Bi中的兩種以上；

2)剪切、粉碎和篩選：將步驟1)所得鐵基粉末冶金摩擦材料剪切、粉碎，過篩；

3)混料：以質量百分比計，將腰果油改性酚醛樹脂10‐20％、鐵基粉末冶金摩擦材料30‐60％、增強纖維10‐20％、磨料5-15％、潤滑材料10‐20％和填料5‐20％共混均勻；

4)復合摩擦材料的制備：將步驟3)所得混合粉料稱重放入模具內，熱壓成型，保壓；卸壓出模；

5)后處理：在150‐180℃保溫8‐36h，冷卻至室溫，出爐；