【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷增强金属基复合材料，尤其涉及一种碳化锆增强铜基制动材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，交通运输逐渐高速化，为了构建便利、便捷、经济高效的交通网，列车高速化发展趋势已经成为各国重要目标之一，当前世界各国对于高速铁路的竞争愈加激烈，全球共20多个国家和地区正在修建和规划修建高速铁路，总运营里程超过6万公里，最高时速可达350 km。随着列车时速的不断提高，列车制动安全问题也受到广泛关注，要求列车制动系统拥有更大的制动能力，因此对于列车制动技术提出了更高要求。传统铸铁摩擦材料与有机合成摩擦材料已经不能满足列车高速化的需求，因此现在大部分高铁刹车片采用粉末冶金摩擦材料。
2、现铜基制动材料主要以铜作为基体，添加摩擦组元与润滑组元经过混合、烧结制备而得。目前铜基制动材料使用al2o3、sio2以及sic等低密度颗粒来作为摩擦组元，且与铜基体润湿性差，使得摩擦体与基体结合强度不高，在高速制动时容易剥落，导致磨耗增大。随着高速列车速度的提升，其在制动时摩擦表面上的瞬时最高温度有可能会达到 900℃甚至更高，在高温下摩擦材料易出现掉块、开裂、摩擦系数不稳定等问题。
3、目前现有的铜基制动材料大部分由于其孔隙率较高而使得导热性能较差。在列车高速制动下，摩擦产生的大量热量可能会使摩擦面的铜软化，使得摩擦系数降低，因此急需一种具有稳定摩擦系数其导热性能优异的材料来满足高速制动下的摩擦性能。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种碳化锆增
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将水雾化铜粉、羰基铁粉、铬粉和低碳铬铁粉混合均匀，获得混合粉；
5、s2、将所述混合粉与钢球混合后装入球磨罐，经高能球磨，获得第一球磨粉末；
6、s3、室温下，向装有所述第一球磨粉末的球磨罐中加入碳化锆粉末，经高能球磨，获得第二球磨粉末；
7、s4、将所述第二球磨粉末放入混料机中，向所述混料机中加入石墨混合物和二硫化钼，混合后获得粉末混合物；
8、s5、将填充有所述粉末混合物的石墨模具放入烧结炉中进行烧结，烧结完成后冷却至室温，获得所述碳化锆增强铜基制动材料。
9、进一步的，步骤s1中，所述水雾化铜粉的粒度为10μm；所述羰基铁粉的粒度为5μm；所述铬粉的粒度为15μm；所述低碳铬铁粉的粒度为15μm；所述水雾化铜粉、羰基铁粉、铬粉、低碳铬铁粉的纯度均大于99.9%。
10、进一步的，步骤s2中，所述钢球与混合粉的球料比为2:1；所述混合粉与钢球混合后的体积占球磨罐体积的50%以下。
11、进一步的，步骤s2中，所述高能球磨包括在室温下以500r/min的转速进行高能球磨2小时，得到平均粒度为2μm的第一球磨粉末。
12、进一步的，步骤s3中，所述碳化锆粉末粒度为2μm；所述高能球磨包括室温下以500转/分的转速进行高能球磨1小时，得到第二球磨粉末。
13、进一步的，步骤s4中，所述石墨混合物包括人工石墨和天然鳞片石墨，且所述人工石墨和天然鳞片石墨的混合质量比为9：1。
14、进一步的，步骤s4中，所述人工石墨粒度为2μm，天然鳞片石墨粒度为200μm，二硫化钼粒度为5μm。
15、进一步的，步骤s4中，所述混料机的转速为50r/min，混合1h。
16、进一步的，步骤s5中，所述烧结炉为放电等离子烧结炉，所述烧结炉内烧结温度为850~950℃，烧结压力为40mpa，升温速率为60℃/min，保温、保压时间5min，真空度10-4pa。
17、根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种上述方法制备的碳化锆增强铜基制动材料，制备所述碳化锆增强铜基制动材料的原料，包括按重量份数计算的以下组分：30份水雾化铜粉、20份羰基铁粉、2份铬粉、1份低碳铬铁粉、5份碳化锆粉末、10份石墨混合物、3份二硫化钼。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点包括：
19、本专利技术实施例提供一种碳化锆增强铜基制动材料及其制备方法，所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，引入碳化锆颗粒作为摩擦组元，再通过放电等离子烧结制备出碳化锆增强铜基制动材料，不会影响铜基体本身的特性，还可以获得兼具高导热、高强度、高硬度、耐磨损等优异综合性能的铜基制动材料。同时，本专利技术的制备方法还具有过程简单，制备周期短的优点。
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1.一种碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述水雾化铜粉的粒度为10μm；所述羰基铁粉的粒度为5μm；所述铬粉的粒度为15μm；所述低碳铬铁粉的粒度为15μm；所述水雾化铜粉、羰基铁粉、铬粉、低碳铬铁粉的纯度均大于99.9%。
3.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述钢球与混合粉的球料比为2:1；所述混合粉与钢球混合后的体积占球磨罐体积的50%以下。
4.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述高能球磨包括在室温下以500r/min的转速进行高能球磨2小时，得到平均粒度为2μm的第一球磨粉末。
5.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述碳化锆粉末粒度为2μm；所述高能球磨包括室温下以500转/分的转速进行高能球磨1小时，得到第二球磨粉末。
6.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方
7.根据权利要求6所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述人工石墨粒度为2μm，天然鳞片石墨粒度为200μm，二硫化钼粒度为5μm。
8.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述混料机的转速为50r/min，混合1h。
9.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤S5中，所述烧结炉为放电等离子烧结炉，所述烧结炉内烧结温度为850~950℃，烧结压力为40MPa，升温速率为60℃/min，保温、保压时间5min，真空度10-4Pa。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述方法制备的碳化锆增强铜基制动材料，其特征在于，制备所述碳化锆增强铜基制动材料的原料，包括按重量份数计算的以下组分：30份水雾化铜粉、20份羰基铁粉、2份铬粉、1份低碳铬铁粉、5份碳化锆粉末、10份石墨混合物、3份二硫化钼。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述水雾化铜粉的粒度为10μm；所述羰基铁粉的粒度为5μm；所述铬粉的粒度为15μm；所述低碳铬铁粉的粒度为15μm；所述水雾化铜粉、羰基铁粉、铬粉、低碳铬铁粉的纯度均大于99.9%。
3.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述钢球与混合粉的球料比为2:1；所述混合粉与钢球混合后的体积占球磨罐体积的50%以下。
4.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述高能球磨包括在室温下以500r/min的转速进行高能球磨2小时，得到平均粒度为2μm的第一球磨粉末。
5.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基制动材料的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所述碳化锆粉末粒度为2μm；所述高能球磨包括室温下以500转/分的转速进行高能球磨1小时，得到第二球磨粉末。
6.根据权利要求1所述碳化锆增强铜基...
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