[发明专利]一种陶瓷摩擦材料及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷摩擦材料，其特征在于，包括，纤维预制体骨架与包覆在其上的陶瓷材料，以及成核剂；所述陶瓷材料包括氧化锂、二氧化硅、氧化铝、三氧化钼和硅酸锆;

所述的成核剂选自二氧化钛、二氧化锆、五氧化二磷与三氧化二硼中一种或几种;

所述氧化锂、所述二氧化硅、所述氧化铝、所述三氧化钼、所述硅酸锆的质量比为：1-5：55-70：2-30：1-10：1-5;

所述陶瓷材料制备时需要相应的粘结剂;

所述陶瓷材料、所述纤维预制体骨架、所述成核剂、所述粘结剂的质量比为50-75：25-50：0.5-10：0.5-10。

2.根据权利要求1所述的陶瓷摩擦材料，其特征在于，所述纤维预制体骨架选自碳纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维中的一种。

3.根据权利要求2所述的陶瓷摩擦材料，其特征在于，所述纤维预制体骨架结构为针刺编织的2.5维预制体或三维编织预制体。

4.根据权利要求1所述的陶瓷摩擦材料，其特征在于，所述粘结剂由溶质和溶剂两部分组成，其中溶质选自硅溶胶、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、铝溶胶、钛酸四丁酯和磷酸二氢铝中一种或几种，其中溶剂选自去离子水和/或无水乙醇。

5.一种制备权利要求1-4任一所述陶瓷摩擦材料的方法，包括如下步骤：

（1）将氧化锂、二氧化硅、氧化铝、三氧化钼、硅酸锆、成核剂与粘结剂混合，得到陶瓷浆液；

（2）将纤维布堆垛成型，层与层之间纤维取向呈0~90°的角度，层之间采用针刺法或三维编织法进行固定处理，而后在200℃~600℃进行中温排胶处理，得到纤维预制体骨架；

（3）将纤维预制体骨架浸泡在陶瓷浆液中，浸渍的时间0.5h~3.0h，温度30℃~90℃之间，所述陶瓷浆液的浓度10%~40wt.%；

（4）纤维预制体骨架浸浆后先加热至85℃~200℃在干燥环境中排除多余的溶剂；

（5）重复步骤（3）和步骤（4），直至达到纤维预制体骨架与陶瓷浆液的质量比为1:2~20，在1400℃~1800℃，20MPa~200MPa下，热压处理，从而得到所述陶瓷摩擦材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂由溶质和溶剂两部分组成，其中溶质选自硅溶胶、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、铝溶胶、钛酸四丁酯和磷酸二氢铝中一种或几种，其中溶剂选自去离子水和/或无水乙醇；

所述陶瓷浆液中，所述氧化锂、所述二氧化硅、所述氧化铝、所述三氧化钼、所述硅酸锆、成核剂、粘结剂和溶剂的质量比为：1-5：55-70：2-30： 1-10：1-5:0.5-10:0.5-10：2.5-50。