[发明专利]用于制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的制备方法及其制得的陶瓷基体材料

权利要求书

1.一种制备用于制动器、特别是盘式制动器的摩擦组件的陶瓷基体材料的方法，包括以下操作阶段：

-制备至少一种含硅型陶瓷前体与适合作磨料的硬材料颗粒、适合作润滑剂的物质颗粒和金属材料颗粒的混合物；

-热压所述混合物以获得生坯；

-使所述生坯经受热解过程，以实现预陶瓷粘合料的陶瓷化，从而获得所述陶瓷基体材料；

所述方法的特征在于，所述混合物包含适于在所述热压阶段中促进所述陶瓷前体网状化的催化剂，所述热解阶段在800℃以下的温度进行。

2.根据权利要求1的方法，其中所述压制阶段在120℃～150℃的温度下进行。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述压制阶段在250～500Kg/cm²的压力下进行。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述压制阶段采用施加力和释放力的交替循环。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述热解过程在400～600℃的最高温度下进行。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述热解过程在最高温度下的时间为3～5小时，优选4小时。

7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述热解过程从环境温度到最高温度的加热速率为4～6℃/分钟。

8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述混合物包含5～10重量％的陶瓷前体和催化剂、20％～30％的磨料、小于60％的金属材料和小于50％的润滑剂。

9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中(至少一种)所述陶瓷前体选自聚硅氧烷，优选选自倍半硅氧烷。

10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化剂选自金属的有机配位化合物，所述金属选自包括锌、铜、铝、铁、锆、钒、铬、锰、钴、镍和钛的组。

11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化剂选自丙酮酸盐/酯、β-二酮酸盐/酯和羧酸盐/酯。

12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述磨料颗粒为碳化硅、碳化硼、硅、锆石、氧化锆、方镁石、刚玉或尖晶石的粉末。

13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述磨料颗粒呈两种不同粒度的粉末的形式，这两种粉末的平均直径之比为9～11。

14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述两种不同粒度的磨料粉末颗粒具有1μm～600μm的平均直径。

15.根据前述权利要求中任一项的方法，其中较大粒度的磨料粉末与较小粒度的粉末之间的重量比为0.8～1.8。

16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述金属颗粒包括铁和/或铁合金的颗粒。

17.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述金属颗粒包括铜和/或黄铜的颗粒。

18.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述铜和/或黄铜的颗粒单独或混合时以小于所述混合物重量的20％的总百分比存在。

19.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述金属颗粒可以是粉末和/或纤维的形式。

20.根据前述权利要求中任一项的方法，其中粉末形式的所述金属颗粒具有小于300μm的平均直径。

21.根据前述权利要求中任一项的方法，其中纤维形式的所述金属颗粒的平均直径小于100μm，长度小于1mm。

22.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述润滑剂颗粒包括粉末状石墨。

23.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述润滑剂颗粒包括焦炭、硫化锡和/或锡的粉末。

24.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述石墨以所述混合物重量的9％～13％的百分比存在。

25.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述焦炭粉末以小于所述混合物重量的35％的百分比存在。

26.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述石墨和/或焦炭粉末的平均直径为200μm～800μm。