[发明专利]一种多层复合结构陶瓷刹车片材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多层复合结构陶瓷刹车片材料，其特征在于以陶瓷刹车片材料粉末和增强性能材料石墨烯和多元复合晶体为原料，复合形成从顶层到底层厚度增加和增强性能材料增加的多层复合陶瓷刹车片材料；

多元复合晶体的制备方法如下：按质量百分比称取钼酸铵20-25%、硼粉35-45%、硅粉30-40%原料粉末，将钼酸铵粉、硼粉和硅粉原料粉末研磨混合，平均粒径为30-55μm；然后采用真空气氛炉烧结，烧结温度为550-650℃保温时间2.5-3.5h，保护气体为氩气，在烧结过程通入氧气增强反应，氧气通入量为55-145 ml/min，得到所述的多元复合晶体。

2.根据权利要求1所述的一种多层复合结构陶瓷刹车片材料，其特征在于陶瓷刹车片原材料粉末按质量百分比计包括以下重量份的组分：陶瓷纤维17-22%，芳纶纤维4-7%，玻璃纤维2-6%，SiC有机硅改性酚醛树脂13-19%，重晶石14-20%，丁腈橡胶粉末4-8%，石墨4-7%，氧化铝0.5-4%，钛酸钾晶须13-25%，白蛭石粉3-8%。

3.根据权利要求1所述的一种多层复合结构陶瓷刹车片材料，其特征在于所述多层复合陶瓷刹车片材料为三层复合结构，各层厚度比按质量百分数计为：顶层的厚度为10-20%，中层的厚度为20-35%，底层的厚度为45-65%。

4.根据权利要求3所述的一种多层复合结构陶瓷刹车片材料，其特征在于增强性能材料石墨烯和多元复合晶体在顶层的含量分别为基体质量的1-1.5%和2-2.5%，在中层的含量分别为基体质量的1.5-2%和3-3.5%，在底层的含量分别为基体质量的2-2.5%和3-4%。

5.权利要求4所述的多层复合结构陶瓷刹车片材料的制备方法，其特征在于原料粉末依次经过分别振动各层混料、多层结构预成型、热压成型工艺、热处理工艺和后续机加工工序，得到多层复合结构刹车片材料。

6.根据权利要求5所述的多层复合结构陶瓷刹车片材料的制备方法，其特征在于所述多层结构预成型工序，按照底层、中层和顶层的顺序依次装入模具中，每层混合粉末按相应的层厚倒入模具中压实；热压成型工艺的参数为：施加压制压力为17-22 MPa，压制温度为150-170 ℃，保温、保压时间150-170 min/cm，每隔10-15s放气4-5s，反复进行5-7次操作。

7.根据权利要求5所述的多层复合结构陶瓷刹车片材料的制备方法，其特征在于所述热处理工艺的过程为：升温至135-145℃保温2.5-3.5h，然后升温到165-175℃保温5.5-6h，再升温到180-190℃保温1.5-1.8h，最后冷却至室温。

8.权利要求1所述的多层复合结构陶瓷刹车片材料，其特征在于它的摩擦系数平均值为0.372-0.441，磨损率为0.102-0.216×10^-7 cm³·N^-1·m^-1。