[发明专利]一种摩擦块及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及粘接材料技术领域，具体涉及一种摩擦块及其制备方法和应用。本发明提供的摩擦块，包括支撑背板、摩擦体以及位于所述支撑背板和摩擦体之间的粘接层；所述摩擦体中的摩擦材料的原料包括铜粉、铁粉、高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末、石墨；所述粘接层中的粘接材料的原料包括铜粉、铁粉、高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末；所述粘接材料中采用的高熔点金属粉末种类、无机非金属化合物粉末种类与摩擦材料中采用的高熔点金属粉末种类、无机非金属化合物粉末种类相同；所述粘接材料与摩擦材料中原料配比相同。本发明提供的摩擦块其可提高摩擦材料和背板之间的剪切强度，尤其是高温下的剪切强度。

技术领域

本发明涉及粘接材料技术领域，具体涉及一种摩擦块及其制备方法和应用。

背景技术

目前，中国已成为高铁运营速度最高、规模最大、场景最为丰富的国家，国内高速动车组产品能够适应不同线路、不同运输需求和不同环境条件，覆盖时速160km、250km、300km、350km及以上速度级，随着社会发展时速还在不断提升，为了确保列车运行安全，动车组闸片需具有紧急制动能力。动车组闸片一般包括钢背、连接部件、摩擦块，摩擦块包括支撑背板和安装在背板上的粉末冶金摩擦材料。在列车制动过程中，摩擦材料与制动盘紧密接触，产生巨大摩擦力，为保证制动安全，摩擦材料与背板之间粘接面剪切强度标准要求≥7Mpa。

为提升摩擦块中摩擦材料与背板之间粘接面剪切强度，通常采用以下办法：(1)优化背板平面结构；(2)增大摩擦材料与背板之间粘接面积；(3)在背板平面上喷涂过渡层，然而采用此类方法后摩擦材料与背板之间的粘接面剪切强度并不理想，且随着高速列车的发展，列车速度日渐增快，制动闸片受到的载荷增大，刹车时产生的温度不断升高，同时为满足在高速下具备稳定的摩擦系数，较高的机械强度，需要引入大量非金属元素，导致摩擦材料与背板粘接面剪切强度下降，在制动过程中易发生脱离，造成行车隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术摩擦块中摩擦材料与背板之间粘接面抗剪切强度不足，尤其是高温条件下剪切强度不足的缺陷，从而提供一种摩擦块及其制备方法和应用。

为此，本发明的具体技术方案如下：

一种摩擦块，包括支撑背板、摩擦体以及位于所述支撑背板和摩擦体之间的粘接层；

所述摩擦体中的摩擦材料的原料包括铜粉、铁粉、熔点不低于1453℃的高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末、石墨；

所述粘接层中的粘接材料的原料包括铜粉、铁粉、熔点不低于1453℃的高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末；

所述粘接材料中采用的高熔点金属粉末种类与摩擦材料中采用的高熔点金属粉末种类相同；

所述粘接材料中采用的无机非金属化合物粉末种类与摩擦材料中采用的无机非金属化合物粉末种类相同；

所述粘接材料中铜粉、铁粉、高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末的质量比与摩擦材料中铜粉、铁粉、高熔点金属粉末、无机非金属化合物粉末的质量比相同。

优选的，高熔点金属粉末的熔点为1453-3422℃。

优选的，以重量百分比计，所述摩擦体中的摩擦材料的原料包括40-60％铜粉、5-30％铁粉、2-10％熔点不低于1453℃的高熔点金属粉末、5-10％无机非金属化合物粉末、10-20％石墨，且各原料的重量百分比总和为100％；

以重量百分比计，所述粘接层中的粘接材料的原料包括30-70％铜粉、5-40％铁粉、2-20％熔点不低于1453℃的高熔点金属粉末、5-20％无机非金属化合物粉末，且各原料的重量百分比总和为100％。

优选的，所述熔点不低于1453℃的高熔点金属粉末选自钼、钨、铬、镍、铌中的至少一种；