本發(fā)明屬于剎車片用制動材料應(yīng)用，具體涉及一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料、摩擦體及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展，人們對汽車、高速列車的安全性、可靠性以及舒適性的要求越來越高。剎車系統(tǒng)作為汽車、列車安全的重要保障，其性能和安全性受到了廣泛的關(guān)注。剎車片是剎車系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部件，因此，對于剎車片用摩擦材料的性能要求也越來越高，需要不斷地研發(fā)新型的剎車片用摩擦材料以滿足市場需求。

2、在汽車、列車高速行駛過程中或者下長坡連續(xù)制動時，剎車片與剎車盤會進行長時間接觸，導(dǎo)致剎車片溫度急劇上升，使得摩擦系數(shù)不穩(wěn)定，磨損量加大，造成制動失效，容易出現(xiàn)交通事故。

3、因此，亟需開發(fā)一種耐高溫、低摩擦磨損的剎車片用摩擦材料，即能在高速行駛和連續(xù)下長坡過程中依舊保持低的摩擦系數(shù)、優(yōu)良的制動性，且磨損量不會增大。

4、基于上述問題，本發(fā)明提供一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料、摩擦體及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料、摩擦體及其制備方法，優(yōu)選各組分及優(yōu)化工藝參數(shù)，制成的剎車片用摩擦材料，具有低的摩擦系數(shù)，耐磨性好，抗熱衰退性能好，增加了使用壽命。

2、為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的第一方面提供一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料，包括cu粉、cr粉、v粉、cualmn顆粒、石墨烯粉和石墨粉，按照質(zhì)量比計為40-60:10-25:0.1-1.5:10-30:0.5-1.5:4-6；

4、所述cu作為基體，cr、v為增強基體組分，對于剎車片用材料的整體強度以及耐磨損性能起到了重要作用；

5、所述cualmn顆粒利用了形狀記憶合金在汽車、列車高速行駛過程中或者下長坡連續(xù)制動時，剎車片溫度升高過程中發(fā)生馬氏體逆相變，馬氏體向奧氏體轉(zhuǎn)變可以吸收熱量，使得在高速行駛過程中或者下長坡連續(xù)制動時，剎車片升溫速度減緩或是停止升溫，且摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損量降低、制動穩(wěn)定；

6、所述采用石墨烯和石墨作為潤滑材料，有效降低和穩(wěn)定摩擦系數(shù)，提高熱穩(wěn)定性。

7、本發(fā)明的第二方面提供一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

8、s1、混料，將cu粉、cr粉、v粉、cualmn顆粒、石墨烯粉和石墨粉按照質(zhì)量比40-60:10-25:0.1-1.5:10-30:0.5-1.5:4-6放入行星式球磨機中濕混，制成均勻的混合粉末；

9、s2、將混合粉末放入石墨模具中，在真空環(huán)境下對混合粉末進行電場輔助直流快速熱壓燒結(jié)，并在加壓保溫條件下完成。

10、本技術(shù)方案，優(yōu)選地cu粉、cr粉、v粉、cualmn顆粒和石墨粉的粒度各為325-375目，石墨烯粉的粒度為500-550目。

11、本技術(shù)方案，優(yōu)選地s1中均勻混合方式為：將cu粉、cr粉、v粉、cualmn顆粒、石墨烯粉和石墨粉按照質(zhì)量比40-60:10-25:0.1-1.5:10-30:0.5-1.5:4-6在行星式球磨機上加入無水乙醇進行濕混，混料時間為8h，球料質(zhì)量比為5:1，球為氧化鋯球，其中無水乙醇與球料體積比為3:2，混合粉末放在烘箱中進行干燥處理，干燥處理溫度為60℃，直至粉末完全干燥。

12、本技術(shù)方案，優(yōu)選地s1中采用了cualmn形狀記憶合金顆粒，在高速或長時間剎車過程中，剎車片溫度急劇升高，而cualmn形狀記憶合金顆粒在相變過程中吸收熱量，使得剎車片溫度上升速度減緩，待剎車過程結(jié)束后，cualmn形狀記憶合金顆粒相變恢復(fù)，釋放吸收的熱量，保證了在高速行駛或長時間剎車過程中的制動穩(wěn)定性，提高行車安全。

13、本技術(shù)方案，優(yōu)選地?zé)Y(jié)前爐中進行真空處理，真空度保持10-1mpa。

14、本技術(shù)方案，優(yōu)選地?zé)Y(jié)施加壓力保持在30-50mpa。

15、本技術(shù)方案，優(yōu)選地?zé)Y(jié)溫度為900-1000℃。

16、本技術(shù)方案，優(yōu)選地?zé)Y(jié)升溫速度為100-300℃/min。

17、本技術(shù)方案，優(yōu)選地保溫時間為10-20min。

18、本發(fā)明的第三方面提供一種摩擦體，采用上述的相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料，利用上述的制備方法制得。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料、摩擦體及其制備方法的有益效果在于：

20、本發(fā)明充分利用形狀記憶合金相變過程中會吸收熱量，在剎車過程結(jié)束后，形狀記憶合金顆粒相變恢復(fù)，釋放吸收的熱量，可以有效改善高速行駛或連續(xù)下長坡過程中的制動穩(wěn)定性和摩擦系數(shù)，降低磨損率，延長使用壽命；

21、本發(fā)明由于采取上述的組分配比及工藝參數(shù)，制成的剎車片用摩擦材料，具有低的摩擦系數(shù)、耐磨性好、抗熱衰退性能好，增加了使用壽命；

22、本發(fā)明以cu作為基體，cr、v為增強基體組分，對于剎車片用材料的整體強度以及耐磨損性能起到了重要作用；

23、本發(fā)明采用cualmn顆粒利用了形狀記憶合金在汽車、列車高速行駛過程中或者下長坡連續(xù)制動時，剎車片溫度升高過程中發(fā)生馬氏體逆相變，馬氏體向奧氏體轉(zhuǎn)變可以吸收熱量，使得在高速行駛過程中或者下長坡連續(xù)制動時，剎車片升溫速度減緩或是停止升溫，且摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損量降低、制動穩(wěn)定；

24、本發(fā)明采用石墨烯和石墨作為潤滑材料，可以有效降低和穩(wěn)定摩擦系數(shù)，提高熱穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料，其特征在于：包括cu粉、cr粉、v粉、cualmn顆粒、石墨烯粉和石墨粉，按照質(zhì)量比計為40-60:10-25:0.1-1.5:10-30:0.5-1.5:4-6；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料的制備方法，其特征在于：

7.一種摩擦體，其特征在于：采用權(quán)利要求1所述的相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料，利用權(quán)利要求2-6所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于剎車片用制動材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種相變儲熱復(fù)合剎車片用摩擦材料，包括Cu粉、Cr粉、V粉、CuAlMn顆粒、石墨烯粉和石墨粉，按照質(zhì)量比計為40?60:10?25:0.1?1.5:10?30:0.5?1.5:4?6。本發(fā)明的有益效果在于：采取上述的組分配比及工藝參數(shù)，制成的剎車片用摩擦材料，具有低的摩擦系數(shù)、耐磨性好、抗熱衰退性能好，增加了使用壽命；以Cu作為基體，Cr、V為增強基體組分，對于剎車片用材料的整體強度以及耐磨損性能起到了重要作用；采用CuAlMn顆粒，有效緩解高溫情況下剎車片用摩擦材料溫度過高導(dǎo)致的摩擦系數(shù)不穩(wěn)定以及制動失效；采用石墨烯和石墨作為潤滑材料，有效降低和穩(wěn)定摩擦系數(shù)，提高熱穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊子潤,張坤友,張慧慧,任敬,賈建平,周海軍,賈建順
受保護的技術(shù)使用者：鹽城工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6