一种多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片的制备方法技术

一种多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片的制备方法，本发明专利技术属于材料加工工程领域，旨在解决以汽车刹车片为典型制件的连续局部增强一体化成形技术难题，从而实现汽车刹车片的轻量化及高性能，缩短生产周期，提高材料利用率，延长刹车片使用寿命。本发明专利技术采用有机泡沫浸渍法烧结制备大尺寸连续多孔陶瓷预制体，通过液态模锻一体化成形技术，采用定量浇注，制备获得尺寸精度高、耐磨性好的连续多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片等典型制件。本发明专利技术应用于汽车刹车片、汽车轮毂、汽车活塞等耐磨性要求高的局部增强复合材料结构制件。磨性要求高的局部增强复合材料结构制件。磨性要求高的局部增强复合材料结构制件。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片的制备方法


[0001]本专利技术属于材料加工工程，具体涉及一种多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片的制备方法。

技术介绍

[0002]刹车片是汽车制动系统中的关键零件。优质汽车刹车片需要具有较高的抗拉强度、耐磨性、耐热性和减振性。从刹车片发展历程来看，目前广泛使用的刹车片材料主要有普通铸铁、低合金铸铁、普通铸钢、特殊合金铸钢、低合金锻钢及铸铁
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铸钢(锻钢)复合材料等。铸铁刹车片材料主要是灰铸铁，包括HT150、HT200、HT250和HT300等四种典型牌号。现有汽车刹车片材料多以铸铁为主，正向锻钢材质方向发展，特殊锻钢刹车片的强度比铸铁刹车片要高两倍左右。但是铸铁和锻钢两类材料均存在制造周期长、导热性差和易产生热裂纹等不足，极大地影响汽车的性能。刹车片的变形、热裂纹和异常磨损是主要的故障问题。避免或减少以上故障的出现，刹车片材料的选用非常关键。目前主要的解决办法是通过添加微量元素对材料进行优化以提高刹车片性能。
[0003]随着汽车轻量化要求日趋强烈，铝基复合材料刹车片开始应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：步骤一、多孔陶瓷预制体的制备通过有机泡沫浸渍法制备得到多孔陶瓷预制体，具体过程为：1)有机泡沫的预处理包括碱溶液处理、表面活性剂处理和粘结剂处理三个过程：首先将有机泡沫裁制成规定形状后，置于10wt.％～20wt.％的NaOH溶液中，在40～60℃水浴恒温条件下浸泡2h，浸泡后反复揉搓并用清水冲净，晾干待用；而后采用1wt.％～2wt.％的CMC溶液对有机泡沫浸泡处理1h；最后采用15wt.％～20wt.％的硅溶胶对有机泡沫浸泡1h，以待挂浆备用；2)按照陶瓷骨料、助烧剂、高温粘结剂、低温粘结剂、分散剂、流变剂、表面活性剂和浆料溶剂的顺序依次加料，在搅拌电机正转转速为400～600r/min的速度下搅拌20～40min后，加入消泡剂，然后在搅拌电机反转转速为400～600r/min的速度下搅拌5～15min；得到陶瓷浆料；其中，陶瓷浆料中陶瓷骨料占比为45wt.％～55wt.％，助烧剂质量占比9wt.％～12wt.％，高温粘结剂质量占比4wt.％～5wt.％，低温粘结剂质量占比15wt.％～18wt.％，分散剂质量占比0.2wt.％～0.5wt.％，流变剂和表面活性剂质量占比0.2wt.％～0.5wt.％，消泡剂质量占比为0.2wt.％～0.5wt.％，其余为蒸馏水；3)将步骤1)处理后的有机泡沫挤压排出空气，放置于挂浆模具中，连带模具整体浸入步骤2)得到的陶瓷浆料中，使之饱吸，直至完全排除内部的空气为止；取出控干，并放置于工作平台，吹干；再次浸入陶瓷浆料中；反复挂浆4
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6次；制备获得多孔陶瓷坯体，即完成有机泡沫挂浆；4)对步骤3)挂浆后的有机泡沫进行烧结，具体烧结工艺如下：按照6～7℃/min的升温速度由室温升至200℃；然后再按照1℃/min的升温速度由200℃升温至700℃，在700℃下保温120min后，在5℃/min的升温速度由700℃升温至1500℃；并在1500℃下保温120min后，在8～9℃/min的降温速度由1500℃降温至1000℃，最后随炉冷却，得到多孔陶瓷预制体；步骤二、多孔陶瓷局部增强汽车刹车片一体化成形通过液态模锻成形，将合金基体与多孔陶瓷陶预制体的一体化成形，制备获得多孔陶瓷局部增强复合材料汽车刹车片。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜之明，孙永根，费岩晗，李含宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：