一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其配方以重量百分比计包含34～79％的铜、6～12％的碳、2～6％的钛、2～6％的镍、4～10％的石英砂、3～9％的碳化硅、2～6％的莫来石、0～8％的二硫化钼和2～9％的三氧化钼。上述材料可通过粉末冶金的方式在保护气氛下加压烧结成型，烧结温度为800～890℃，烧结时间为100～200分钟，施加压力为：1.9～3Mpa。本发明专利技术采用Cu-Ni-Ti合金组元作为连接相，克服了普通铜基粉末冶金刹车材料在海洋环境中耐腐蚀性能差的难题；采用莫来石作为摩擦相，解决了普通铜基刹车材料动、静摩擦系数偏低的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其配方以重量百分比计包含34～79％的铜、6～12％的碳、2～6％的钛、2～6％的镍、4～10％的石英砂、3～9％的碳化硅、2～6％的莫来石、0～8％的二硫化钼和2～9％的三氧化钼。上述材料可通过粉末冶金的方式在保护气氛下加压烧结成型，烧结温度为800～890℃，烧结时间为100～200分钟，施加压力为：1.9～3Mpa。本专利技术采用Cu-Ni-Ti合金组元作为连接相，克服了普通铜基粉末冶金刹车材料在海洋环境中耐腐蚀性能差的难题；采用莫来石作为摩擦相，解决了普通铜基刹车材料动、静摩擦系数偏低的问题。【专利说明】
本专利技术涉及铜基刹车材料领域，具体涉及。
技术介绍
中国在19世纪70年代末期发展建设自己的海军舰载直升机，经过30多年的发展，已经形成了多型舰载直升机，并装备形成了一定的海空力量。但由于国际武器及相关技术的限制出口，在加上国内只能依赖自主研发，起步较晚，造成舰载直升机的技术发展尤其是刹车材料的技术水平远远落后于美、俄以及欧洲等军事强国。 作为直升机主起落架机轮双刹车装置关键制动组件的刹车片，起着确保直升机安全起降、滑跑、停机等的重要作用。在直升机刹车时，通过双刹车装置液压作用将刹车片夹紧在动盘两侧，产生刹车力矩，使直升机平稳安全减速停止。由于海上盐雾环境的影响，因此要求舰载直升机用刹车材料应具有高而稳定的动、静摩擦系数及良好的抗海水腐蚀性。 国外军事强国，尤其是美、俄以及欧洲等国发展舰载直升机的时间较早，经过几十年的研宄和大规模装备运用，在装备的研宄上积累了大量的技术经验，与之相关的刹车材料技术处于成熟阶段，在舰载机上使用的铜基刹车材料的动、静摩擦系数普遍达到0.32以上，且具有良好的耐海水腐蚀性能。能够长期适应海洋气候。 国内直升机的研发由于起步较晚，从最开始的购买成品的刹车材料，到引进国外的铜基粉末冶金刹车材料配方和制造工艺，经过消化和自主研发，其技术水平基本上处于国外80年代的铜基粉末冶金刹车材料的技术水平，其动、静摩擦系数普遍处于0.25以下，且抗海水腐蚀性较差。高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料的研宄，对彻底解决制约海军直升机装备发展的技术瓶颈，确保装备长期使用的安全性和稳定性，填补国内海军直升机装备用粉末冶金刹车材料的技术空白具有重要的军事意义。 在国内现有的粉末冶金刹车材料体系中，考虑到基体组元的抗腐蚀性，海上用的刹车材料可采用粉末冶金铜基刹车材料。但与铁基刹车材料对比，国内现有的铜基粉末冶金刹车材料在高压力条件下的动、静摩擦系数(动、静力矩)相对较低，尤其是静摩擦系数偏低，且不耐海水腐蚀。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了，通过对铜基粉末冶金刹车材料的配方及制备工艺进行调整，研制出满足力学性能要求和适应海洋气候工况环境要求的刹车材料。 本专利技术通过以下技术方案得以实现。 一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其配方以重量百分比计包含34?79%的铜、6?12%的碳、2?6%的钛、2?6%的镍、4?10%的石英砂、3?9%的碳化硅、2?6%的莫来石、O?8%的二硫化钼和2?9%的三氧化钼。 进一步的，上述高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料的配方中还包含(0-5% ]重量的锡。 进一步的，上述高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料的配方中的碳以石墨的形式加入。 进一步的，上述石墨为鳞状石墨。 进一步的，上述高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料的制备方法包括以下步骤: (I)烘干原材料:将石英砂、碳化硅、莫来石、二硫化钼、三氧化钼等化合物组分的粉料烘干； (2)混料:以铜粉为基，按配方比例加入石墨粉、钛粉、镍粉、锡粉、石英砂粉、碳化硅粉、莫来石粉、二硫化钼粉、三氧化钼粉等，并将其混合均匀； (3)冷压成型:称取一定量的混合均匀的粉料放入模具中，并通过冷压成型方式压制成具有一定形状的生坯，成型压力为300-460MPa ； (4)烧结:将冷压成型的生坯放入烧结炉中在保护气氛下烧结，烧结温度为800?890°C，烧结时间为100?200分钟，并且在烧结过程中、在垂直方向上持续地给生坯施加1.9?3Mpa的压力； (5)冷却取料:烧结好的材料在保护气氛下随炉自然冷却，待烧结炉温度降到100°C以下后打开炉门、卸载压力，将烧结好的材料样品取出。 进一步的，上述烧结步骤中开始向生坯施加压力的时机选在:生坯温度上升到成品铜基摩擦材料熔点的40-50%之时。 进一步的，上述烧结步骤中向生坯施加的压力保持到生坯烧结完毕、冷却。 本专利技术提供的高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料配方中以铜、镍、钛为基本组分，形成具有较强耐海水冲击腐蚀和抗海洋生物污着的铜镍钛合金。同时，配方中以莫来石取代传统铜基刹车材料中的铁作为增摩组元，以提高刹车材料的基体强度(硬度)和摩擦系数，降低磨损量。另外，配方中除加入常规润滑组元石墨、二硫化钼以及常规增摩组元碳化硅、二氧化硅外，还加入三氧化钼作增摩组元来提高材料的摩擦系数和抗粘结性。 本专利技术的有益效果在于:本专利技术创新性地在粉末冶金刹车材料中采用Cu-N1-Ti合金组元作为连接相，克服了普通铜基粉末冶金刹车材料在海洋环境中耐腐蚀性能差的难题；采用莫来石作为摩擦相，解决了普通铜基刹车材料动、静摩擦系数偏低的问题。 【具体实施方式】 下面进一步描述本专利技术的技术方案，应当理解，本专利技术要求保护的范围并不局限于所述。 实施例一: 一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其配方以重量百分比计包含34%的铜、12 %的碳、6 %的钛、6 %的镍、1 %的石英砂、9 %的碳化硅、6 %的莫来石、8 %的二硫化钼和9%的三氧化钼。其制备方法如下:(I)将石英砂、碳化硅、莫来石、二硫化钼、三氧化钼等化合物组分的粉料烘干待用；(2)以铜粉为基，按上述配方比例加入石墨粉、钛粉、镍粉、石英砂粉、碳化硅粉、莫来石粉、二硫化钼粉、三氧化钼粉等，并将其混合均匀；(3)称取50克的混合均匀的粉料放入模具中，并通过冷压成型方式压制成原片状生坯，成型压力为350MPa ;(4)将冷压成型的生坯圆片放入烧结炉中并在氩气保护气氛下烧结，烧结温度为850°C，烧结时间为150分钟；在烧结过程中，当生坯温度上升达到成品铜基摩擦材料熔点的40-50%之时，在垂直方向上持续地给生坯施加2.5Mpa的压力，此压力一直保持到生坯烧结完毕、冷却；(5)烧结好的材料在保护气氛下随炉自然冷却，待烧结炉温度降到100 °C以下后打开炉门、卸载压力，将烧结好的材料样品取出。 通过一系列的力学性能试验，上述刹车材料的最大可承载压强达5.5MPa，动摩擦系数为0.37，静摩擦系数大于0.39。 实施例二: 一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其配方以重量百分比计包含79%的铜、6%的碳、2%的钛、2%的镍、4%的石英砂、3%的碳化硅、2%的莫来石和2%的三氧化钼。其制备方法如下:(I)将石英砂、碳化硅、莫来石、三氧化钼等化合物组分的粉料烘干待用；(2)以铜粉为基，按上述配方比例加入石墨粉、钛粉、镍粉、石英砂粉、碳化硅粉、莫来石粉、三氧化钼粉等，并将其混合均匀；(3)称取50克的混合均匀的粉料放入模具中，并通过冷压成型方式压制成原片状生坯，成型本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料，其特征在于：其配方以重量百分比计包含34～79％的铜、6～12％的碳、2～6％的钛、2～6％的镍、4～10％的石英砂、3～9％的碳化硅、2～6％的莫来石、0～8％的二硫化钼和2～9％的三氧化钼。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾治斌，黄树华，
申请(专利权)人：贵州新安航空机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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