[发明专利]高速铁路用烧结摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开如下的高速铁路用烧结摩擦材料及其制备方法，即，本发明的高速铁路用烧结摩擦材料包含具有氮化铬层的铬复合粒子，铬复合粒子具有位于内部的铬粒子和形成于铬粒子的表面的氮化铬层。根据本发明实施例的烧结摩擦材料及其制备方法，在烧结过程中，具有形成于铬粉末的表面的氮化铬层的铬复合粒子起到摩擦调整剂的作用，因此，可确保均匀的摩擦系数。

技术领域

本发明涉及用于高速铁路用制动片的烧结摩擦材料及其制备方法。

背景技术

用于高速铁路车辆的制动片通常包括：多个摩擦部件；支撑部件，用于支撑摩擦部件；背板，用于固定支撑部件；以及楔形榫头，通过与背板的下部面相结合来安装于制动系统。上述制动片与固定在高速铁路车辆的车轮、车轴、推进轴等来旋转的制动盘相接触，从而通过产生摩擦力来对高速铁路车辆进行制动。

上述摩擦部件与制动盘直接接触来产生摩擦力。上述摩擦部件以具有规定面积和厚度的柱体形状或块形状形成。上述摩擦部件由金属类的烧结摩擦材料形成。上述烧结摩擦材料将铜金属用作基体物质，包含摩擦调整剂和摩擦润滑剂等的功能性物质。

上述摩擦调整剂为为了确保摩擦部件的摩擦过程中所需的摩擦系数而添加的物质。上述摩擦调整剂大多使用以规定粒子大小粉碎矿物而得的金属氧化物粒子和金属碳化物粒子。在将粉碎上述矿物而得的金属氧化物或金属碳化物粒子用作摩擦调整剂的情况下，其成分含量不恒定，难以控制包括摩擦系数在内的特性。并且，由于金属碳化物粒子的硬度过高，具有高制动盘冲击性。

发明内容

本发明的目的在于提供可均匀地确保摩擦系数的高速铁路用烧结摩擦材料及其制备方法。

本发明实施例的高速铁路用烧结摩擦材料的特征在于，包含具有氮化铬层的铬复合粒子。

并且，上述铬复合粒子可具有位于内部的铬粒子和形成于上述铬粒子的表面的上述氮化铬层。并且，上述氮化铬层由在上述烧结摩擦材料的烧结过程中注入的氮气与上述铬粒子进行反应来形成，上述氮化铬层可以为CrN或Cr₂N。并且，上述铬复合粒子起到摩擦调整剂的作用。

并且，相对于总重量，上述烧结摩擦材料可包含5～30重量百分比(wt％)的铁、8～20重量百分比的石墨、3～15重量百分比的铬和余量的铜。并且，上述铬能够以40～325目(mesh)的粉末状态进行混合。

本发明实施例的高速铁路用烧结摩擦材料的制备方法可包括：混合步骤，将铁(Fe)粉末、石墨(graphite)粉末、铬(Cr)粉末及铜(Cu)粉末以规定重量比进行混合来制备摩擦材料混合粉末；成形步骤，通过对上述摩擦材料混合粉末进行成形来制备绿色烧结摩擦材料；以及烧结步骤，使上述绿色烧结摩擦材料在包含氮气的还原性气氛中进行烧结，上述铬粉末可在上述烧结步骤中与上述氮气进行反应来成为复合粒子，上述复合粒子具有位于内部的铬粒子和形成于上述铬粒子的表面的上述氮化铬层。

并且，上述氮化铬层由在上述烧结摩擦材料的烧结过程中注入的氮气与上述铬粒子进行反应来形成，上述氮化铬层可以为CrN或Cr₂N。

并且，相对于总重量，上述摩擦材料混合粉末可混合有5～30重量百分比的上述铁粉末、8～20重量百分比的上述石墨粉末、3～15重量百分比的上述铬粉末和余量的上述铜粉末。

根据本发明实施例的烧结摩擦材料及其制备方法，在烧结过程中具有形成于铬粉末的表面的氮化铬层的铬复合粒子起到摩擦调整剂的作用，因此，可确保均匀的摩擦系数。

根据本发明实施例的烧结摩擦材料及其制备方法，通过改变烧结条件，调节氮化铬层的厚度，可简单地确保所需的摩擦系数。

根据本发明实施例的烧结摩擦材料及其制备方法，可通过调节氮化铬层的厚度来增加烧结摩擦材料的耐磨性。