[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(shè)計）人： | 張坤;魏炳忱;胡錚;李炎森;唐偉奇 | 申請（專利權(quán)）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 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 具有 粉末冶金 摩擦 材料 板材 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明實施例公開了一種具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材及其制備方法，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(jié)，制得板材。本發(fā)明通過銅基非晶粉的引入，基于其他材料的進一步選擇，從而有效提高整體摩擦材料的導熱性，并改善其綜合力學性能，提高其摩擦系數(shù)，進一步實現(xiàn)良好的耐磨性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明實施例涉及銅基摩擦材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材及其制備方法。
背景技術(shù)
摩擦片是實現(xiàn)傳動系統(tǒng)檔位切換和功率傳遞的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，具有相對轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大等特點，在各種汽車以及工程車輛上廣泛使用。特殊的應用環(huán)境要求構(gòu)成摩擦片的摩擦材料必須具有優(yōu)異的綜合性能，如穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，高度抗壓性能，耐磨性好，導熱性好，耐腐蝕等。
銅基摩擦材料基體成分以銅為主，添加錫、鋅，鐵，鎳、磷等成分在燒結(jié)過程中合金化，參與基體組成，并同時降低燒結(jié)溫度，改善力學性能，添加二氧化硅、氧化鋁、氧化鈷等金屬氧化物及其他金屬碳化物作摩擦組元，提高摩擦系數(shù)，添加石墨、金屬硫化物、氟化物、低熔點金屬作為潤滑組元，保護對偶、穩(wěn)定摩擦系數(shù)。據(jù)目前研究，很多銅基的摩擦材料，無論是在潤滑條件下或干摩擦條件下都能有效的應用。但銅基粉末冶金摩擦材料仍然存在一些問題，最主要的是在工作過程中常出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象，摩擦系數(shù)不穩(wěn)定，磨損量明顯變大。目前，雖然國內(nèi)對銅基粉末冶金摩擦進行了大量的研究，但是主要以材料工藝研制為主，有關(guān)成分設(shè)計與優(yōu)化的研究較少。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明實施例提供一種銅基粉末冶金摩擦材料和具有銅基粉末冶金摩擦材料的板材及其制備方法，通過銅基非晶粉的引入，基于其他材料的進一步選擇，從而有效提高整體摩擦材料的導熱性，并改善其綜合力學性能，提高其摩擦系數(shù)，進一步實現(xiàn)良好的耐磨性能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施方式提供如下技術(shù)方案：
在本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種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。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，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。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，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%。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，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。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，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。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述石墨粉選自鱗片石墨。
在本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種具有上述所述的銅基粉末冶金摩擦材料的板材的制備方法，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(jié)，制得板材。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，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；
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