一种铝基刹车盘复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，采用二氧化硅气凝胶‑铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。

【技术实现步骤摘要】
一种铝基刹车盘复合材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料材料制造领域，具体涉及一种铝基刹车盘复合材料的制备方法。
技术介绍
刹车盘在汽车的制动系统中发挥着至关重要的作用，性能优良的刹车盘是汽车安全行驶的前提条件之一。虽然经过多年的应用与发展，但是从早期的石棉刹车盘到目前广泛使用的铸铁刹车盘，在环保、质量等方面都存在一些缺陷，并不能完全满足市场需求。汽车产业的迅猛发展，汽车产量的大幅度增加，降低能源消耗、加强环境保护对汽车用材料轻量化的要求，迫使人们不停地开展对汽车刹车盘的研究。铝合金汽车刹车盘具有如下优点：1、重量轻，可比钢制车刹车盘重量减轻30%-40%，铝合金汽车刹车盘有明显的减重效果；2、减震性能好，吸收冲击能量强，从而可以改善车辆的行驶性能，提高安全性；3、导热性好，可以降低轮胎的工作温度，提高轮胎的使用寿命；4、外形美观，采用不同工艺生产铝合金轮毂的结构可以多样化。金属多孔材料作为一种重要的多孔材料，是一种兼具功能和结构双重属性的新型工程材料。这种轻质材料不仅保留了良好的机械稳定性，而且具有密度低、比表面积大、高孔隙率、电磁屏蔽、良好的渗透能力、低热导率、吸能减震、消音降噪等多孔材料的特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，采用二氧化硅气凝胶-铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备二氧化硅气凝胶-铝基材将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000-5000r/min的转速下粉碎10-30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末；将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1至1:25，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670-780℃，升温速率15-20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1-3小时；撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为15-25℃/min；待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为1.75-2.52g/cm3；（2）将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在10-15%、锌含量0.3-0.5%、锰含量在0.1-0.2%、镍含量在0.05-0.09%，得铝合金；按重量份量计，将上述铝合金30-50份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材60-85份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。优选的，在步骤（2）中，铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690-710℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。本专利技术的优点在于，采用二氧化硅气凝胶-铝作为基体材料，可根据气凝胶的种类、形状、大小以及使用量来调节所述复合材料的微观结构，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，此外还通过加入包覆材料的无机粒子的方式改进抗拉强度和耐久度。具体实施方式实施例一将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000r/min的转速下粉碎10min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末。将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670℃，升温速率15℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1小时。撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为15℃/min。待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为1.75g/cm3。将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在10%、锌含量0.3%、锰含量在0.1%、镍含量在0.05%，得铝合金。按重量份量计，将上述铝合金30份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材60份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。实施例二将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在5000r/min的转速下粉碎30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末。将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:25，所用铝粉的粒径为300目。将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至780℃，升温速率20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为3小时。撇去上层的氧化渣等杂质后，将铝液与二氧化硅气凝胶的混合物转入模具中，冷却成型，冷却温度为25℃/min。待混合物冷却至一定温度后脱模，即得二氧化硅气凝胶-铝基材，所得二氧化硅气凝胶-铝基材的密度为2.52g/cm3。将镁粉进行熔炼，制备铝合金，其中需要调节铝合金中镁含量在15%、锌含量0.5%、锰含量在0.2%、镍含量在0.09%，得铝合金。按重量份量计，将上述铝合金50份与上述二氧化硅气凝胶-铝基材85份进行熔炼，压压铸成型，得到的刹车盘复合材料。铝合金和二氧化硅气凝胶-铝基材熔炼的温度是690-710℃，熔炼过程中采用无接触式电磁搅拌。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备二氧化硅气凝胶‑铝基材将密度为0.01g/cm

【技术特征摘要】
1.一种铝基刹车盘复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备二氧化硅气凝胶-铝基材将密度为0.01g/cm3的二氧化硅气凝胶加入高速粉碎机，在3000-5000r/min的转速下粉碎10-30min，即获得二氧化硅气凝胶粉末，将上述粉末依次通过100目、1000目、2500目的筛网，可获得粒径为5μm左右的气凝胶粉末；将上述二氧化硅气凝胶粉末与铝粉以一定比例混合均匀，气凝胶粉末与铝粉的体积比为1:1至1:25，所用铝粉的粒径为300目，将上述气凝胶与铝粉的混合物置于密闭容器中，在氮气保护下由室温加热至670-780℃，升温速率15-20℃/min，待铝融化后，施以一定强度的搅拌，使体系进一步混合均匀，保温时间为1-3小时；撇去上层的氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州思创源博电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32