镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113249609A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202110513984.3C09K3/14(2006.01)(22)申请日2021.05.12(71)申请人中铁隆昌铁路器材有限公司地址642150四川省内江市隆昌市金鹅街道重庆路598号(72)发明人徐腈蔓庾正伟宋川田雅萍刘锦霖张睿(74)专利代理机构成都天既明专利代理事务所(特殊普通合伙)51259代理人邓世燕杜雁春(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C30/02(2006.01)C22C32/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，摩擦材料由以下质量百分比的原料制成：铜粉40％‑60％，铁粉5％‑20％，二硫化钼1％‑8％，镀铜陶瓷颗粒1％‑10％，石墨2％‑15％，铬铁合金2‑10％。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明通过化学镀铜使陶瓷颗粒表面金属化，可以有效改善陶瓷颗粒在混合粉料中的分布均匀性，避免因原料粉末成分偏析造成的产品质量问题；同时，陶瓷颗粒表面的金属镀层与金属基体在烧结过程中会发生互熔或扩散，建立金属键连接，提高界面结合强度，有效传递载荷，提升铜基摩擦材料整体机械性能以及在制动过程中摩擦系数的稳定性。CN113249609ACN113249609A权利要求书1/1页1.一种镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：由以下质量百分比的原料制成：铜粉40％‑60％，铁粉5％‑20％，二硫化钼1％‑8％，镀铜陶瓷颗粒1％‑10％，石墨2％‑15％，铬铁合金2‑10％。2.根据权利要求1所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：所述镀铜陶瓷颗粒是采用化学镀的方式对陶瓷颗粒进行镀铜制成的，其含铜量为40‑60wt％。3.根据权利要求2所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：所述陶瓷颗粒包括Al2O3、SiO2、SiC和ZrO2中的一种或两种以上。4.根据权利要求2所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于：对陶瓷颗粒进行镀铜的方法包括如下步骤：(1)清洗粗化颗粒表面：用10g/L的NaOH溶液和HCl溶液依次清洗陶瓷颗粒10‑30min，然后过滤、洗涤至中性，烘干备用；(2)敏化：将经过步骤(1)粗化过的陶瓷颗粒添加到由10g/LSnCl2+40mlHCl配置成的敏化液中，敏化处理10min，然后过滤、洗涤至中性；(3)活化：将步骤(2)得到的颗粒浸渍在由0.5g/LPdCl2+40mlHCl配置成的活化液中，活化处理10min，然后用去离子水清洗至pH＝7；(4)施镀：将清洗、粗化、敏化和活化后的陶瓷颗粒加入到由CuSO4·5H2O，9.8g/L；EDTA，19.6g/L；NaKC4H4O6，25.0g/L；NaOH，10.0g/L；HCHO，12ml/L组成的镀液中，在施镀过程中不断搅拌，并用NaOH调节体系pH值，使其维持在pH＝12，反应结束后，过滤、洗涤至中性，烘干备用。5.一种权利要求1所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、配料、混料：按质量称取上述原料，先人工预混料30min，再倒入V型混料机内充分混合，得到混合均匀的混合粉料；步骤二、压制：将步骤一得到的混合粉料冷压成型，得到压坯；步骤三、烧结：将步骤二得到的压坯在钟罩式烧结炉内加压烧结；步骤四、冷却。6.根据权利要求5所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述V型混料机的转速为50‑80r/min，混料时间为4‑6h。7.根据权利要求5所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述冷压成型压力为4MPa‑7MPa，保压时间为10s‑50s。8.根据权利要求5所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述烧结温度为800℃‑1100℃，烧结压力为2MPa‑5MPa，保温时间为40min‑120min。9.根据权利要求5所述的镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述烧结炉内的烧结气氛为氢氮混合气体气氛。2CN113249609A说明书1/5页镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种镀铜陶瓷颗粒增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法。背景技术[0002]铜基粉末冶金摩擦材料是由金属与非金属粉末经粉末冶金工艺制备的多