[發明專利]一種粉末冶金耐磨剎車片及其制備方法

有效

• 申請號: 201710691997.3
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107630955B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 譚起兵;劉玉英
• 申請（專利權）人: 天津工業職業學院
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B22F3/02;B22F3/10;C22C1/05;C22C30/02;C22C33/02;C22C38/06;C22C38/20;C22C38/22
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 何德俊

本發明涉及一種粉末冶金耐磨剎車片由下述重量份數的組分的物質混合均勻后，混料成型?燒結制得，具體為：Cu粉：20?30份、Fe粉：40?65份、Al粉：0.5?1份、Cr粉：2?5份、鈦酸四丁酯和四氯化鈦的混合溶液中的鈦酸四丁酯和四氯化鈦總份數：2?5份、膠體石墨溶液中的膠體石墨：10?25份和Mo粉：2.3?3.6份；其中，所述膠體石墨溶液與鈦酸四丁酯和四氯化鈦的混合溶液混合后滴加到上述經過研磨后的預活化合金粉末中，混合均勻。本發明采用膠體石墨和鈦源前驅體制備出石墨和二氧化鈦的混合物，然后高溫原位合成TiC粉末，能夠使TiC粉末非常均勻的分布在合金粉末中，有效提高了剎車片的耐磨和耐熱性能。

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，具體涉及一種粉末冶金耐磨剎車片及其制備方法。

背景技術

剎車片也叫剎車皮。在汽車的剎車系統中，剎車片是最關鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用，所以說好的剎車片是人和汽車的保護神。

剎車片（brake lining）一般由鋼板、粘接隔熱層和摩擦塊構成，鋼板要經過涂裝來防銹，涂裝過程用SMT-4爐溫跟蹤儀來檢測涂裝過程的溫度分布來保證質量。其中隔熱層是由不傳熱的材料組成，目的是隔熱。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產生摩擦，從而達到車輛減速剎車的目的。由于摩擦作用，摩擦塊會逐漸被磨損，一般來講成本越低的剎車片磨損得越快。

剎車的工作原理主要是來自摩擦，利用剎車片與剎車碟（鼓）及輪胎與地面的摩擦，將車輛行進的動能轉換成摩擦後的熱能，將車子停下來。一套良好有效率的剎車系統必須能提供穩定、足夠、可控制的剎車力，并且具有良好的液壓傳遞及散熱能力，以確保駕駛人從剎車踏板所施的力能充分有效的傳到總泵及各分泵，及避免高熱所導致的液壓失效及剎車衰退。 TiC粉末由于具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、高強度、高硬度、導熱導電等性能而被廣泛應用于制作陶瓷、切削刀具、耐磨耐火材料、航空和冶金等領域。目前探索一種高效節能方法制備得到純度高、粒度分布均勻、顆粒團聚小、接近化學計量的TiC粉末是國內外廣大材料研究者關注的焦點。TiC具有NaCl型立方晶系結構，晶胞參數是0.4327nm，空間群為Fm3m，在晶格位置上碳原子與鈦原子是等價的。碳化鈦是無機材料中應用比較早的一種增強顆粒。TiC作為增強相，制備成鈦基、銅基、鋁基、鎳基、鐵基和鎢基等復合材料。將TiC粉末應用到剎車片中，將有效提高剎車片的耐磨性能，但是TiC粉體在合金粉末存在易團聚的問題，因此，如何將TiC粉體如何均勻分散在合金粉末是目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種粉末冶金耐磨剎車片及其制備方法。采用膠體石墨和鈦源前驅體制備出石墨和二氧化鈦的混合物，然后高溫原位合成TiC粉末，本發明能夠使TiC粉末非常均勻的分布在剎車片合金粉末中，有效提高了剎車片的耐磨和耐熱性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種粉末冶金耐磨剎車片，由下述重量份數的組分的物質混合均勻后，混料成型-燒結制得，具體為：Cu粉：20-30份、Fe粉：40-65份、Al粉：0.5-1份、Cr粉：2-5份、鈦酸四丁酯和四氯化鈦的混合溶液中的鈦酸四丁酯和四氯化鈦總份數：2-5份、膠體石墨溶液中的膠體石墨：10-25份和Mo粉：2.3-3.6份；

其中，所述膠體石墨溶液與鈦酸四丁酯和四氯化鈦的混合溶液混合后滴加到上述經過研磨后的預活化合金粉末中，混合均勻；

鈦酸四丁酯和四氯化鈦混合溶液中的溶劑為無水乙醇；膠體石墨溶液中的溶劑為有水乙醇，所述有水乙醇中的含水量為1-1.5%；

鈦酸四丁酯和四氯化鈦混合溶液中鈦酸四丁酯與四氯化鈦的重量份數比為4-5:1。本發明的預合金粉末體系中，在鈦酸四丁酯和四氯化鈦加入的初期，四氯化鈦遇水分解產生的鹽酸，會作為PH調節劑抑制鈦酸四丁酯的水解，使鈦酸四丁酯水解產生的Ti(OH)₄產生的凝膠顆粒非常小。