当前位置: 首页 > 专利查询>上海大学专利>正文

一种用于轻量化制动盘的铝基复合材料的制备方法技术

技术编号:10282192 阅读:127 留言:0更新日期:2014-08-03 08:17
本发明专利技术公开了一种用于轻量化制动盘的铝基复合材料的制备方法,包括如下步骤:采用有机泡沫浸浆法制备Al2O3泡沫陶瓷,然后将SiC颗粒加入熔融的铝合金搅匀得到SiC颗粒增强铝基复合材料预制体,再使用高温压铸法使熔融的预制体渗入Al2O3泡沫陶瓷孔隙中,即可得到含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料。制动盘面由含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料制成,具有独特的耐磨性、耐高温性能,并且比重轻,比铸铁材料更能满足制动盘的安全性和耐磨性要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于汽车制造

技术介绍
中国的汽车消费在全球占越来越大的比例。由于世界上比较有名的大公司竞相进入中国市场,给国产汽车带来了巨大的挑战,国内汽车行业越来越重视自主研发,尤其是汽车节能减排方向。轻量化是汽车实现节能减排的有效方法之一,制动盘作为对行车安全起到重要作用的零部件,其轻量化也逐步受到关注。轻量化的制动盘不仅应具有良好的导热性,而且要有高而稳定的摩擦系数及耐磨性。但是目前常用的制动盘多为整块铸铁材料,在实际应用中存在以下问题,1、质量大,增加了汽车总重量,不利于节能减排的发展;2、耐磨性差,汽车在行驶一定里程后磨损度高,无法继续使用;3、耐高温性能差,在刹车过程中摩擦产生的热量使是制动盘的强度发生变化,此时遇水易产生热裂,安全性能变差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足,提供。为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案: ,包括如下步骤: a.将有机泡沫先后用碱溶液和娃溶胶进行预处理; b.将氧化铝粉、高岭土、膨润土、滑石粉按70:25:3:2的质量比称取并混匀,将混匀的陶瓷粉体和蒸馏水按3:2的质量比混合,同时选用聚丙烯酸铵作为分散剂,硅溶胶和羟甲基纤维素钠作为粘结剂,并加入其中,球磨2h,得到固相率为60%的浆料;c.将预处理后的有机泡沫进行浸浆处理30分钟,并挤出多余的浆料后干燥,得到预制体; d.将干燥的预制体以0.50C /min升温到700°C,保温2h,再以3°C /min升温到1600°C,保温2h,随炉冷却后得到Al2O3泡沫陶瓷; e.将SiC颗粒经高温预处理后再经HF浸泡,清洗后烘干备用; f.将铝合金加热到半固体温度580°C并搅拌,半固态搅拌混合结束后,逐渐降低搅拌速度并升温至750°C待用;然后将SiC粉末压入熔体中以825r/min搅拌90分钟,然后浇注成型得到SiC颗粒增强铝基复合材料; g.清洗SiC颗粒增强铝基复合材料,烘干后,在已装有Al2O3泡沫陶瓷的洁净模具中,将SiC颗粒增强铝基复合材料放于Al2O3泡沫陶瓷之上,升温至950°C并在氮气气氛下保温4小时,机械加压使熔融的SiC颗粒增强铝基复合材料渗入Al2O3泡沫陶瓷孔隙中,随炉冷却至室温,取出,即得到含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料。与现有技术相比,本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点:由于本专利技术制动盘面采用所述的含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料制作,这种材料不仅具有良好的加工性能,而且具有独特的耐磨损、耐高温、导热系数高,比重轻。含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料更能满足刹车盘的安全性和耐磨性指标,高温摩擦磨损性能好,在300°C条件的摩擦系数比室温时更高,则汽车在长距离下坡制动过程中制动效果会越来越好,安全系数提高。比重轻,比铸铁材料要轻50%,使用该材料可以减轻整车的总重量,大大加速汽车轻量化的进程,起到节能减排的效果。【具体实施方式】下面对本专利技术的具体实施例做进一步的说明。本专利技术用于轻量化制动盘的铝基复合材料的制备方法包括以下步骤: a.将相应尺寸的回弹性好的聚氨酯泡沫在2mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡6小时。碱处理过的聚氨酯泡沫干燥后在硅溶胶中浸泡2小时后取出干燥。b.将氧化铝粉、高岭土、膨润土、滑石粉按70:25:3:2的质量比称取并混匀,将混匀的陶瓷粉体和蒸馏水按3:2的质量比混合,同时选用聚丙烯酸铵作为分散剂,硅溶胶和羟甲基纤维素钠作为粘结剂,并加入其中,球磨2h,得到固相率为60%的浆料; c.处理好的聚氨酯泡沫浸入混匀的浆料中30分钟,并挤出多余的浆料后干燥,得到预制体; d.干燥的预制体以0.50C /min升温到700°C,保温2h,再以3°C /min升温到1600°C,保温2h ;随炉冷却 后得到Al2O3泡沫陶瓷; e.将10μ m的SiC颗粒置于坩埚中,放入电阻炉内,在600°C条件下保温3h,以除去SiC表面的结晶水和吸附物。然后将SiC颗粒经10%的HF浸泡3h后,用蒸馏水反复清洗后,在150 °C烘干。f.将铝合金加热到半固体温度580°C并搅拌,半固态搅拌混合结束后,逐渐降低搅拌速度并升温至750°C待用。然后将SiC粉末压入熔体中以825r/min搅拌90分钟,然后浇注成型得到SiC颗粒增强铝基复合材料。g.清洗SiC颗粒增强铝基复合材料,烘干后,在已装有Al2O3泡沫陶瓷的洁净模具中,将SiC颗粒增强铝基复合材料放于Al2O3泡沫陶瓷之上,升温至950°C并在氮气气氛下保温4小时,机械加压使熔融的SiC颗粒增强铝基复合材料渗入Al2O3泡沫陶瓷孔隙中,随炉冷却至室温,取出,即得到含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轻量化制动盘的铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:a.将有机泡沫先后用碱溶液和硅溶胶进行预处理;b.将氧化铝粉、高岭土、膨润土、滑石粉按70:25:3:2的质量比称取并混匀,将混匀的陶瓷粉体和蒸馏水按3:2的质量比混合,同时选用聚丙烯酸铵作为分散剂,硅溶胶和羟甲基纤维素钠作为粘结剂,并加入其中,球磨2h,得到固相率为60%的浆料;c.将预处理后的有机泡沫进行浸浆处理30分钟,并挤出多余的浆料后干燥,得到预制体;d.将干燥的预制体以0.5℃/min升温到700℃,保温2h,再以3℃/min升温到1600℃,保温2h,随炉冷却后得到Al2O3泡沫陶瓷;e.将SiC颗粒经高温预处理后再经HF浸泡,清洗后烘干备用;f.将铝合金加热到半固体温度580℃并搅拌,半固态搅拌混合结束后,逐渐降低搅拌速度并升温至750℃待用;然后将SiC粉末压入熔体中以 825r/min搅拌90分钟,然后浇注成型得到SiC颗粒增强铝基复合材料;g.清洗SiC颗粒增强铝基复合材料,烘干后,在已装有Al2O3泡沫陶瓷的洁净模具中,将SiC颗粒增强铝基复合材料放于Al2O3泡沫陶瓷之上,升温至950℃并在氮气气氛下保温4小时,机械加压使熔融的SiC颗粒增强铝基复合材料渗入Al2O3泡沫陶瓷孔隙中,随炉冷却至室温,取出,即得到含SiC颗粒的Al2O3泡沫陶瓷增强铝基复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种用于轻量化制动盘的铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: a.将有机泡沫先后用碱溶液和娃溶胶进行预处理; b.将氧化铝粉、高岭土、膨润土、滑石粉按70:25:3:2的质量比称取并混匀,将混匀的陶瓷粉体和蒸馏水按3:2的质量比混合,同时选用聚丙烯酸铵作为分散剂,硅溶胶和羟甲基纤维素钠作为粘结剂,并加入其中,球磨2h,得到固相率为60%的浆料; c.将预处理后的有机泡沫进行浸浆处理30分钟,并挤出多余的浆料后干燥,得到预制体; d.将干燥的预制体以0.50C /min升温到700°C,保温2h,再以3°C /min升温到1600°C,保温2h,随炉冷却后得到Al2O3泡沫陶瓷; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦习成顾海麟杨佼源黄健冯奇欧阳求保王武荣金立平陈财根
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1