[发明专利]高速列车仿生制动材料及制备方法

说明书

本发明是高速列车仿生制动材料及制备方法。高速列车仿生制动材料包括仿竹纤维结构的碳纤维束5‑25份，仿生石英石粉1‑5份、氢氧化铝粉1‑8份、Cu12‑30份、Sn1‑15份、交联聚丙烯酸树脂5‑25份、细泥粉1‑2份、聚丙烯酸钠1‑3份、二羟基氨基乙酸铝1‑3份、鳞片状石墨5‑15份、Fe1‑5份、Ni1‑3份、Cr1‑2份、Mo1‑2份。本发明所述的高速列车仿生制动材料，耐磨性好，可靠性高，制动摩擦力稳定，摩擦传热速度均匀；此外具有良好的力学性能、坚韧性、阻燃性、耐候性、耐水解性、耐腐蚀性能、耐酸碱性和粘结性，制备方法简单、易操作。

技术领域

本发明涉及高速列车制动摩擦材料技术领域，尤其涉及高速列车仿生制动材料及制备方法。

背景技术

制动摩擦部件是保证高速列车、重载列车、重载汽车等交通工具行驶安全的关键部件，因此，制动摩擦部件对材料性能提出了苛刻的要求，首先，制动摩擦材料应具备稳定优异的摩擦磨损性能，在各种环境条件下能够表现出稳定的摩擦系数，在许可条件下实现尽可能低的磨损量；此外，制动摩擦材料应能够禁受高速或重载条件下制动过程所产生的高温和冲击对于磨损表面的破坏，以保证制动的可靠性。

随着高速重载交通工具的快速发展，对于制动摩擦材料的性能要求越来越高，单纯从材料成分及工艺方法入手提高制动摩擦材料性能越来越难以满足实际应用的需要，因此需要通过综合优化材料成分、结构和工艺的方法，进一步提高制动摩擦材料的性能。采用仿生方法所设计制备的制动摩擦材料表现出良好的摩擦系数稳定性和耐磨性。

为此，设计高速列车仿生制动材料及制备方法，解决以上问题。

发明内容

本发明为克服以上不足，提供高速列车仿生制动材料，包括仿竹纤维结构的碳纤维束5-25份，仿生石英石粉1-5份、氢氧化铝粉1-8 份、

Cu12-30份、Sn1-15份、交联聚丙烯酸树脂5-25份、细泥粉1-2 份、聚丙烯酸钠1-3份、二羟基氨基乙酸铝1-3份、鳞片状石墨5-15 份、Fe1-5份、Ni1-3份、Cr1-2份、Mo1-2份；

优选的，Cu和Sn是以Cu-Sn预合金粉的形式添加的，Cu-Sn预合金粉由按重量百分比70-95％Cu和5-30％Sn组成。

高速列车仿生制动材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，对高速列车仿生制动材料的原料混合物进行冷压处理，冷压压强200-800MPa，保压时间0.5-10分钟；

第二步，完成冷压后，将压制压力降低到50-200MPa，在保持压力的同时对材料加热，加热温度180-850摄氏度，加热时间3分钟-2 小时；

第三步，烧结：将经过热压处理的制动部件取出后冷却后，在真空条件下加热至150-600摄氏度，保温1小时-3小时。

本发明的有益效果是：

本发明所述的高速列车仿生制动材料，耐磨性好，可靠性高，制动摩擦力稳定，摩擦传热速度均匀；此外具有良好的力学性能、坚韧性、阻燃性、耐候性、耐水解性、耐腐蚀性能、耐酸碱性和粘结性。

具体实施方式

以下将结合本发明的实施例进行详细叙述。

高速列车仿生制动材料，包括仿竹纤维结构的碳纤维束5-25份，仿生石英石粉1-5份、氢氧化铝粉1-8份、

仿生石英石具有良好的力学性能、坚韧性、阻燃性、耐候性、耐水解性、耐腐蚀性能、耐酸碱性和粘结性；

Cu12-30份、Sn1-15份、交联聚丙烯酸树脂5-25份、细泥粉1-2 份、聚丙烯酸钠1-3份、二羟基氨基乙酸铝1-3份、鳞片状石墨5-15 份、Fe1-5份、Ni1-3份、Cr1-2份、Mo1-2份；