[发明专利]陶瓷金属复合材料制动部件及其制造

权利要求书

1、一种制动部件，所说的制动部件的至少5vol％是陶瓷金属复合材料(CMC)，所说的CMC具有：

一种连续的晶体陶瓷相和一种分散在所说的连续陶瓷相中的不连续的金属相，

最大6g/cc的密度，

至少0.8J/g℃的比热，

在900℃至少150MPa的弯曲强度，其中，至少45vol％的陶瓷相具有至少1400℃的熔融或分解温度。

2、根据权利要求1的制动部件，其中，所说的部件是一种制动摩擦元件，该元件的CMC在制动时与另一个摩擦元件接触，并且所说的CMC具有至少1000Kg/mm²的硬度和至少0.4的动态自摩擦系数。

3、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的陶瓷相选自由SiC；B₄C；Si₃N₄；Al₂O₃；TiB₂；SiB₆；SiB₄；AlN；ZrC；ZrB；至少两种所说的陶瓷的反应产物以及至少一种所说的陶瓷与所说的金属的反应产物组成的集合。

4、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的金属相是铝或其合金，所说的陶瓷相包括选自由下列材料组成的集合中的至少两种：

(a)B₄C，

(b)AlB₂，

(c)Al₄BC，

(d)Al₃B₄₈C₂，

(e)AlB₁₂和

(f)AlB₂₄C₄。

5、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的金属相是选自由铝；锆；钛；铜；硅；镁及它们的合金组成的集合中的至少一种金属。

6、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的陶瓷相占所说的CMC的85～98vol％。

7、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的金属相包括用光学定量测量法测定的平均等效直径在0.25～30微米的金属区域。

8、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的CMC的密度最大为3g/cc。

9、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的CMC具有理论密度的至少95％的理论密度。

10、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的CMC在900℃的强度至少为200MPa。

11、根据权利要求9的制动部件，其中，所说的比热在室温时至少为1J/g℃，理论密度至少为98％的理论值，所说的密度最大为3.0g/cc。

12、根据权利要求1或2的制动部件，其中，所说的部件是通过把所说的CMC结合到金属基质上形成的。

13、一种至少有一个摩擦元件的制动装置，所说的元件的至少5vol％由一种陶瓷金属复合材料(CMC)构成，所说的CMC在制动时与另一个摩擦元件接触，并且具有：

一种连续的晶体陶瓷相和一种分散在所说的连续陶瓷相中的不连续的金属相，

最大6g/cc的密度，

至少0.8J/g℃的比热，

至少0.4的动态自摩擦系数，

至少1000Kg/mm²的硬度，和

在900℃时至少150MPa的弯曲强度，其中，所说的陶瓷相至少45vol％具有至少1400℃的熔融或分解温度。

14、根据权利要求13的制动装置，其中，所说的制动装置是火车或飞机的制动装置。