[發(fā)明專利]一種具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110230945.2
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113061775B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 張坤;魏炳忱;胡錚;李炎森;唐偉奇
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C9/04;C22C32/00;B22F3/02;B22F3/14;B22F5/00;B22F7/08;B22F9/04;C22C1/05;F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材的制備方法，其特征在于，所述銅基粉末冶金摩擦材料包括銅粉、合金粉、石墨粉、石英粉和銅基非晶粉，所述制備方法包括：將銅粉、合金粉、石墨粉、石英粉和銅基非晶粉混合壓制成坯，得到坯件；將制得的坯件置于芯板上，在加壓條件下進行燒結，制得板材；其中，

混合壓制成坯過程具體包括：

S100、在液體介質(zhì)存在的條件下，將銅粉、合金粉、石英粉和銅基非晶粉進行球磨混合，得到半混料；

S200、在底吹條件下，向所述半混料中加入石墨粉進行球磨混合，得到預混料；

S300、停止底吹，在側(cè)吹條件下對得到的預混料繼續(xù)進行球磨混合，得到待處理混合料；

S400、向盛裝有待處理混合料的混合環(huán)境中增壓，對待處理混合料進行預壓制；

S500、減壓；

S600、重復步驟S400和S500兩至三次后，得到處理后的混合料；

S700、將處理后的混合料壓制成坯，得到坯件；且，

所述銅粉的含量為60-80重量%，所述合金粉的含量為2-20重量%，所述石墨粉的含量為10-25重量%，所述石英粉的含量為2-8重量%，所述銅基非晶粉的含量為1-10重量%。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種制備方法，其特征在于，所述合金粉選自鋅粉、錫粉、銻粉、鉍粉和鍶粉中的至少兩種；

所述銅基非晶粉為納米級銅基非晶合金粉末，且所述銅基非晶合金粉末選自銅鋯系合金、銅鈦系合金、銅鍺系合金和銅硅系合金中的至少一種。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種制備方法，其特征在于，所述合金粉至少包括鋅粉和錫粉，且所述鋅粉與所述錫粉的含量的重量比為1:0.5-1.5。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種制備方法，其特征在于，所述銅粉的粉末粒徑不大于75μm，所述合金粉的粉末粒徑不大于43μm，所述石墨粉的粉末粒徑為200-500μm，所述石英粉的粉末粒徑為100-300μm，所述銅基非晶粉的粉末粒徑不大于200nm；

所述石墨粉選自鱗片石墨。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種制備方法，其特征在于，所述步驟S100-S600采用混料裝置進行制備，且所述混料裝置包括內(nèi)部形成有混料腔（11）的混料罐（1），用于向所述混料罐（1）中提供氣體的氣體提供機構，連通所述混料罐（1）底部與所述氣體提供機構的底吹組件（2），連通所述混料罐（1）側(cè)壁與所述氣體提供機構的側(cè)吹組件（3），以及至少部分位于所述混料罐（1）中用于加壓的增壓組件（4）；其中，

所述底吹組件（2）包括用于連通所述氣體提供機構的主管道（21），以及一端連通所述主管道（21），另一端延伸位于所述混料罐（1）中的次管道（22）；

多個所述次管道（22）在所述混料罐（1）中的開口端的高度不完全相同，且至少部分所述次管道（22）中位于所述混料罐（1）外側(cè)的部分還連通設置有粉料存儲槽（23）。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種制備方法，其特征在于，位于所述混料罐（1）中的所述次管道（22）在所述混料罐（1）的底部沿周向方向環(huán)繞形成為至少三組，且多組所述次管道（22）的高度自外向內(nèi)順次降低；

位于中間的一組所述次管道（22）的直徑大于位于外側(cè)和內(nèi)側(cè)的多組所述次管道（22）的直徑，且位于外側(cè)和內(nèi)側(cè)的所述次管道（22）上沿高度方向排布形成有多個開口向下的出風口（24）。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種制備方法，其特征在于，壓制成坯過程中的壓制壓力為50-500MPa；

燒結過程的加壓壓力為1-15MPa，燒結溫度為650-950℃，燒結時間為3-10h；

在燒結后還包括對燒結后的芯板進行冷卻。

8.一種根據(jù)權利要求1-7中任意一項所述的制備方法制得的具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材。