[發明專利]一種納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法

在審

• 申請號: 201710508293.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107385253A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 宋立偉;李小崗
• 申請（專利權）人: 山東正凱機械科技有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C23/00;C22C23/02;C22C32/00;B22F1/02;F16D65/12
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司37107
• 代理人: 侯玉山

1.一種納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

第1步，鎂粉的粉碎：通過高能球磨的方式對鎂粉進行球磨處理；

第2步，鎂粉的表面碳沉積：第1步得到的鎂粉裝載在真空碳管爐中，進行沉積增密；本步驟重復多次，并且每次之間需要將鎂粉翻動；

第3步，鎂粉表面的陰離子化處理：按重量份計，將40～50份第2步得到的鎂粉置于甲醛水溶液中，再加入0.05～0.1份的NaOH，攪拌均勻，進行第一次反應，反應結束后水洗、烘干，得到表面羥甲基化的碳包覆鎂粉；再將表面羥甲基化的碳包覆鎂粉、4～8份對苯酚磺酸、400～600份的甲醇水溶液、0.2～0.4份NaOH混合，進行第二次反應，反應結束后水洗、烘干，得到表面陰離子化的鎂粉；

第4步，制備Ce_0.3Y_0.4Pd_0.3O_2-δ納米晶： 按照摩爾份數比，將0.3份的Ce(NO₃)_3·6H₂O、0.4份的YCl₃、0.3份的Pd(NO₃)₃溶解于80～120摩爾份的水中，再加入1～3份的檸檬酸，加熱反應，再進行陳化，得到凝膠，再將凝膠減壓蒸干后，將粉末進行煅燒，得到納米晶；

第5步，硅烷偶聯劑接枝的離子液體的制備：在醇類溶劑中，加入1～5wt%的硅烷偶聯劑和5～10%的咪唑類離子液體，在80～100℃下反應10～20h后，得到硅烷偶聯劑接枝的離子液體的溶液；

第6步，納米晶的表面陽離子化：將納米晶浸泡在硅烷偶聯劑接枝的離子液體的溶液中進行處理，濾出后洗滌、烘干，得到表面陽離子化的納米晶；

第7步，鎂粉的表面包覆：將第3步中得到的表面陰離子化的鎂粉配制成10～20wt%水懸浮液，邊攪拌邊向其中緩慢加入第6步得到的納米晶，納米晶的加入量是鎂粉重量的3～6%，攪拌均勻后，將固體濾出，烘干后得到表面包覆納米晶的鎂粉；

第8步，剎車盤材料的制備：按重量份計，將50～65份表面包覆納米晶的鎂粉、鋁粉5～10份、鐵粉4～8份、碳化硅2～4份混合均勻，加入模具中，在壓力機上壓制成剎車片壓坯； 再將坯體置于燒結箱中，進行加壓燒結，燒結后自然冷卻得到鎂合金剎車盤材料。

2.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第1步中，球磨后使鎂粉的粒徑在50～200μm之間。

3.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第2步中，沉積增密溫度1200～1300℃，天然氣壓力控制為3～5KPa，沉積時間為30～45h。

4.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第3步中，甲醛水溶液的濃度是20～30wt%；第一次反應的溫度是40～50℃，反應時間1～2h；甲醇水溶液的質量濃度是20～35vol.%。

5.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第4步中，加熱反應的溫度是85～95℃，反應時間是1～3h；陳化時間是12～24h；煅燒溫度是850～900℃，煅燒時間是3～4h。

6.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第5步中，咪唑類離子液體選自氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑中的一種或幾種的混合；所述的醇類溶劑選自甲醇、乙醇、丙二醇、丁醇或異戊醇中的一種或幾種的混合；所述的硅烷偶聯劑為雙-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、雙(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、γ-巰丙基三乙氧基硅烷(KH-580)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的納米晶增強的耐磨鎂合金剎車盤的制備方法，其特征在于，所述的第8步中，壓制壓力為350～400Mpa；加壓燒結時在燒結柱上施加1.2～2.0MPa 的垂直方向壓力，燒結溫度為700～820℃，保溫時間2～4h；燒結箱內氣氛為氫氣。