[发明专利]一种失电制动器用摩擦盘制备方法

权利要求书

1.一种失电制动器用摩擦盘制备方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

第一步、将改性酚醛树脂、增强纤维和填料按重量份数比为23-25：21-34：42-54称料放入容器中，然后将容器放入超声波清洗机中进行振荡搅拌，得到摩擦盘复合材料；

所述增强纤维的制备过程如下：

称取碳纤维4-8份，钢纤维12-16份，复合矿物纤维3-6份，聚丙烯腈浆粕2-4份，混合成型；混合成型过程中，碳纤维与复合矿物纤维以及钢纤维与聚丙烯腈浆粕之间形成了致密的交叉网状结构；

所述改性酚醛树脂的制备过程如下：

①分别称取甲醛35-40份，苯酚40-45份，氢氧化钠1-2份，钼酸铵2-3份，丁腈橡胶3-4份，无水乙醇5-8份；②将三口烧瓶置于搅拌器上，向三口烧瓶内添加苯酚和丁腈橡胶，调节ph值为1.5-2，搅拌并升温至90℃，在90℃下保持0.5h；③冷却至室温后，向三口烧瓶内加入氢氧化钠和甲醛，搅拌并升温至70℃，在70℃下保持1h；④向三口烧瓶内加入钼酸铵，升温至90℃，在90℃下保持2h；⑤冷却至室温后，用无水乙醇清洗并烘干脱水；

所述的填料由硫酸钡粉末8-10份、锆英石6-12份、三硫化二锑6-8份、晶质石墨4-9份、二氧化钼7-11份、硅藻土8-14份混合而成；

第二步、机械粗加工

加工金属骨架粗坯，然后对金属骨架粗坯进行喷丸处理；所述的金属骨架粗坯包括一体成型的轮毂和轮盘；轮毂的中心孔内设有渐开线花键齿；轮盘两侧均设有同心圆槽结构，同心圆槽结构为若干同心布置的梯形截面圆槽，使得轮盘侧面形成若干梯形截面环形凸条；且轮盘不同侧的梯形截面圆槽沿轮盘径向错开布置；

第三步、热压成型

3.1将模具置于热压成型机上预热；

3.2在模具的模腔内刷脱模剂；接着，在模具的模腔内放入摩擦盘复合材料；

3.3在轮盘一侧的同心圆槽结构处进行涂胶，然后将轮盘的该侧盖在放有摩擦盘复合材料的模具模腔上，进行热压成型；热压成型过程中，每隔8s释放一次压力，每次压力释放时间为3s，连续释放压力5次；

3.4待冷却至室温后，将轮盘从模具的模腔中拔出；

3.5重复步骤3.1和3.2，然后在轮盘未热压摩擦盘复合材料的另一侧同心圆槽结构处进行涂胶，并将轮盘未热压摩擦盘复合材料的另一侧盖在放有摩擦盘复合材料的模具模腔上，进行热压成型；热压成型过程中，每隔8s释放一次压力，每次压力释放时间为3s，连续释放压力5次；最后，重复步骤3.4；

第四步、烧结固化

将热压成型的带摩擦盘复合材料的金属骨架粗坯放入箱式电阻炉中进行烧结固化，得到样品粗坯；

第五步、机械精加工

将样品粗坯加工成满足设计尺寸和精度要求的失电制动器用摩擦盘。

2.根据权利要求1所述的一种失电制动器用摩擦盘制备方法，其特征在于：还包括第六步、摩擦磨损测试，具体为：将摩擦盘放到摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验，确定摩擦盘的摩擦系数、磨损率和硬度。

3.根据权利要求1所述的一种失电制动器用摩擦盘制备方法，其特征在于：所述梯形截面圆槽的侧壁与水平面的夹角为45-65度。

4.根据权利要求1所述的一种失电制动器用摩擦盘制备方法，其特征在于：所述模具在热压成型机上预热到165℃，模具模腔在15MPa压力下压制300s。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种失电制动器用摩擦盘制备方法，其特征在于：箱式电阻炉对热压成型的带摩擦盘复合材料的金属骨架粗坯进行烧结固化时，分为三次升温阶段、一次降温阶段和四次保温阶段，具体如下：箱式电阻炉在烧结初始升温阶段，升温速率控制在1.2ºC/min，升温时间为60min；进入一次保温阶段，保温60min；然后进行二次升温，速率控制在1.1ºC/min，升温时间为60min；进入二次保温阶段，再保温30min；接着进行三次升温，速率控制在1.1ºC/min，升温时间为36min，三次升温后即为烧结温度，烧结温度控制在350-400ºC之间；进入三次保温阶段，再保温60 min；再接着进入降温阶段，速率控制在0.9ºC/min，降温时间为90min；进入四次保温阶段，保温60min；最后随箱式电阻炉冷却到室温，再保持24h。