[发明专利]一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法

摘要

一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法，属于粉末冶金工艺制备铜基高速列车刹车片技术领域。其原料粉末中铜粉的质量分数为60‑75％，粒径为100‑150μm，铁粉粒径10‑25μm，镍粉粒径10‑25μm，锡粉粒径10‑25μm，SiO₂粒径10‑25μm。在混料的过程中加入粘结润滑剂，并进行双锥喷雾粘结化处理，使得细小的粉末均匀包覆在大粒度的铜粉颗粒表面，将粉末按比例混合均匀后经过冷压成形，热压烧结后，得到以粘结化工艺制备的铜基粉末冶金刹车片。与传统刹车片制备工艺相比，粘结化工艺能够增强粉末混料的均匀性，降低了粉末在填充过程中所受的压力梯度，提高了材料在烧结过程中收缩的均匀性，使得材料成分、密度分布更加均匀，制得的粉末冶金铜基摩擦材料能够具有更好的摩擦磨损性能。

主权项

1.一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法，其特征在于：步骤一、以大粒度的铜粉为基体，石墨为润滑组元，二氧化硅、莫来石为摩擦组元，铁、锡、镍为基体强化组元；所述的铜粉质量分数为60‑75％，粒径为100‑150μm；铁粉质量分数为5‑10％，粒径10‑25μm；镍粉质量分数为1‑5％，粒径为10‑25μm；锡粉质量分数为5‑10％，粒径10‑25μm；SiO2质量粉为5‑10％，粒径10‑25μm；步骤二、采用一种双锥回转真空干燥混料器，将配好的粘结润滑剂盛放在桶中，通过高压氮气，以压力0.05MPa～0.1MPa喷雾的方式将粘结润滑剂溶液喷洒在混料筒内，使各组元之间充分混合，润滑组元、摩擦组元能够均匀地包裹在铜粉表面；所述的粘结润滑剂成分为乙撑双硬脂酸酰胺，质量分数为50％‑70％；月桂酸，质量分数为5％‑10％；聚酰胺蜡，质量分数为10％‑30％；硬脂酸，质量分数为5％‑15％；异辛酸，质量分数为10％‑30％；溶剂为正庚烷；所述的粘结润滑剂溶液中粘结润滑剂的含量为0.05wt％～1wt％，粘结润滑剂的溶解温度为70℃‑100℃；所述的双锥回转真空干燥混料器带加热夹套，利用导热油进行加热，加热温度为50‑100℃，混料器内压力为(0.2‑0.5)×10‑5Pa；混料筒的回转速度为100‑200转/分，混料器的中心部位设置雾化喷嘴，高压气体携带粘结润滑剂溶液在喷嘴处雾化，雾化气体压力为0.05‑0.1MPa，雾化用粘结润滑剂的流量为0.05‑0.1L/h；粘结润滑剂的加热温度为100‑150℃，混合时间为5‑8h；步骤三、在四柱万能压机下，压力400～500MPa冷压成形，保压1‑3min；步骤四、将冷坯体在热压烧结炉中烧结，加热至800℃～1000℃，在氢氮混合气体中烧结，保温60～180分钟，热压压力为2MPa～4MPa，待冷却至100℃以下取出，冷却过程保持压力恒定。