[发明专利]一种制动盘及其制备方法

说明书

本发明公开了一种制动盘，用于机动车辆、轨道交通和飞行器的制动系统，该制动盘包括制动盘本体，制动盘本体为铝合金制动盘本体，铝合金制动盘本体的两个工作面上分别复合有一层耐磨层，耐磨层为陶瓷‑耐高温金属复合增强材料耐磨层，陶瓷‑耐高温金属复合增强材料耐磨层通过挤压铸造工艺与铝合金制动盘本体冶金结合；本发明制动盘的重量轻、强度高、耐磨性和散热性好，使用寿命长，重量和寿命与碳陶盘相近，加工成本和维护成本低，使用寿命在30万公里以上，使用成本接近球铁盘，能够改善机动车辆、轨道交通和飞行器的通过性能并缩短刹车距离，提高安全性，适于自动化大批量生产。

技术领域

本发明涉及一种机动车辆、轨道交通和飞行器等的制动系统的关键零部件，具体是一种制动盘及其制备方法。

背景技术

制动盘(又称刹车盘或刹车碟)，是机动车辆、轨道交通和飞行器上重要的安全零部件。制动盘通过与刹车片之间的摩擦，将机械能转化为热能，使行驶中的轮子刹住，因而能否可靠地制动非常重要，若紧急情况下发生刹车失灵，将会产生安全事故，甚至造成车毁人亡。因此，制动盘是非常重要的安全件。当前，“节能、环保、轻量化”已是机动车辆、轨道交通和飞行器的重要发展方向，因而制动盘的轻量化更有其重要意义。因为制动盘属于簧下重量，经研究显示，其重量的减轻，相对于簧上重量起到3～5倍的减重效果。

现在，国内外的制动盘主要有两种，一种是机动车辆和轨道交通中大量使用的球墨铸铁制动盘(简称球铁盘)，另一种是豪华机动车辆和飞行器上应用的碳纤维陶瓷制动盘(简称碳陶盘)。球铁盘采用球墨铸铁材料整体重力铸造而成，其耐磨性和力学性能好，铸造工艺成熟，可成形复杂通风孔，价格较低，适合大批量生产。而碳陶盘是将碳纤维材料浸入树脂胶后通过高温固化而得来，价格非常昂贵，只装备了飞行器和少量的豪车。

球铁盘有下列不足处：1、球墨铸铁密度高，达到7.3g/cm³左右，如一只汽车用Φ355mm的制动盘重达11.78Kg左右(相当于35.34～58.9Kg的簧载重量)，一辆车需4只，因此其非簧载重量较大，无疑会明显增加车辆油耗，降低车辆机动性能，此外，相关部件拆装、维修较困难；2、铸铁的导热性较差，刹车时磨擦产生的热量散发慢，易造成刹车系统因温升过高而工作失灵；3、铸铁制动盘一般用砂型铸造，铸件尺寸精度、表面光洁度差，内部缩松气孔不易控制，且铸造所需要的能耗高，对环境的污染大。

虽然碳陶盘的重量只有球铁盘的一半左右，但是由于其原材料价格昂贵、制造设备和工艺复杂，因此其价格约是球铁盘的50倍以上。

综上所述，开发一种更安全可靠、轻重量、长寿命和低使用成本的制动盘是当前机动车辆、轨道交通和飞行器等行业发展的急需。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种制动盘及其制备方法，该制动盘的性能满足机动车辆、轨道交通和飞行器等的制动系统的制动要求，重量和寿命与碳陶盘相近，使用寿命在30万公里以上，使用成本接近球铁盘，适于自动化大批量生产。