【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高铁制动装置，具体涉及一种摩擦块材料及其制备方法和在运输工具闸片中的应用。
技术介绍
1、目前时速400km以上高铁将成为主流。列车提速在运行当中的安全性问题逐渐被关注。制动系统是高铁九大关键技术之一，占动车组列车成本的9％左右。其中，高铁闸片是制动系统的核心部件，尤其在紧急制动的过程中起着至关重要的作用，其性能优劣直接影响列车行驶速度和制动过程的安全性和稳定性。现有高铁闸片用摩擦块材料中陶瓷摩擦组元不与基体发生反应(邹芹,孙思哲,李艳国,等.高速列车刹车片材料的研究进展与展望.铁道科学与工程学报2022；(002)019:327-336.)，导致界面结合差，硬度和强度低，容易造成高铁闸片开裂、脆断。此外，高铁闸片在高温下工作，摩擦系数不稳定，一旦摩擦系数急速下降，列车不能及时停止，容易造成重大安全事故。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种摩擦块材料及其制备方法和在运输工具闸片中的应用，本专利技术提供的摩擦块材料不仅具有高硬度、高耐磨性、摩擦系数稳定不衰退，而且也具有很高的强度和韧性，能满足更加苛刻的服役条件，解决了传统高铁闸片铜基体与陶瓷摩擦组元界面结合差、摩擦系数不稳定和衰退严重的难题，能显著延长高铁闸片使用寿命。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种摩擦块材料，包括以下质量百分含量的制备原料：铜粉15～30％、铁粉5～20％、紫铜纤维4～29％、铬铁粉3～21％、钼铁硼粉8～36％、镀铜
4、优选的，所述钼铁硼粉由真空感应气体雾化法制备；所述钼铁硼粉的粒径为48～106μm。
5、优选的，所述金属硫化物包括二硫化钼、二硫化钨和硫化亚铁中的一种或多种。
6、本专利技术提供了上述技术方案所述的摩擦块材料的制备方法，包括以下步骤：
7、将摩擦块材料的制备原料混合，得到混合料；
8、将所述混合料压制成型，得到成型体；
9、将所述成型体烧结，得到所述摩擦块材料。
10、优选的，所述压制成型包括模压成型或等静压成型。
11、优选的，所述模压成型的压制压力为600～800mpa，压制时间为3～10s；
12、所述等静压成型的压制压力为850～1050mpa，压制时间为30～60s。
13、优选的，所述烧结包括真空烧结、气氛烧结或震荡压力烧结。
14、优选的，所述真空烧结的烧结温度为850～1000℃，烧结时间为3～6h；
15、所述气氛烧结在氢气和/或氮气气氛下进行，烧结温度为850～1050℃，烧结压力为1.5～4.5mpa，烧结时间为2～7h。
16、所述震荡压力烧结的烧结温度为800～1000℃，烧结压力为3～5mpa，烧结时间为2～5h。
17、本专利技术提供了上述技术方案所述的摩擦块材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的摩擦块材料在运输工具闸片中的应用。
18、优选的，所述运输工具为高铁。
19、本专利技术提供了一种摩擦块材料，包括以下质量百分含量的制备原料：铜粉15～30％、铁粉5～20％、紫铜纤维4～29％、铬铁粉3～21％、钼铁硼粉8～36％、镀铜石墨8～20％、金属硫化物3～8％。本专利技术以铜粉、铁粉为基体材料，添加紫铜纤维和铬铁粉作为增强材料，添加钼铁硼粉为增磨材料，增加摩擦块材料的摩擦系数，用镀铜石墨、金属硫化物作为润滑组元，保护对偶，稳定摩擦系数，在制备原料满足上述质量配比的条件下，本专利技术由此得到的摩擦块材料制备的高铁闸片解决了传统高铁闸片铜基体与陶瓷摩擦组元界面结合差、摩擦系数不稳定和衰退严重的难题，能显著延长高铁闸片使用寿命。本专利技术提供的摩擦块材料制备的高铁闸片不仅具有高硬度、高耐磨性、摩擦系数稳定不衰退，而且也具有很高的强度和韧性，能满足更加苛刻的服役条件。
20、本专利技术提供了上述技术方案所述的摩擦块材料的制备方法，包括以下步骤：将摩擦块材料的制备原料混合，得到混合料；将所述混合料压制成型，得到成型体；将所述成型体烧结，得到所述摩擦块材料。本专利技术以铜粉、铁粉、紫铜纤维、铬铁粉、钼铁硼粉、镀铜石墨、金属硫化物等为原料，经混料、成型和烧结，制得高铁闸片用摩擦块材料，工艺简单。制备得到的摩擦块材料用于提高高速列车闸片的制动性能，以避免列车在紧急情况下不能及时制动导致的事故。
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1.一种摩擦块材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：铜粉15～30％、铁粉5～20％、紫铜纤维4～29％、铬铁粉3～21％、钼铁硼粉8～36％、镀铜石墨8～20％、金属硫化物3～8％。
2.根据权利要求1所述的摩擦块材料，其特征在于，所述钼铁硼粉由真空感应气体雾化法制备；所述钼铁硼粉的粒径为48～106μm。
3.根据权利要求1所述的摩擦块材料，其特征在于，所述金属硫化物包括二硫化钼、二硫化钨和硫化亚铁中的一种或多种。
4.权利要求1～3任一项所述的摩擦块材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型包括模压成型或等静压成型。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述模压成型的压制压力为600～800MPa，压制时间为3～10s；
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述烧结包括真空烧结、气氛烧结或震荡压力烧结。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述真空烧结的烧结温度为850～1000℃，烧结时间
9.权利要求1～3任一项所述的摩擦块材料或权利要求4～8任一项所述的制备方法制备得到的摩擦块材料在运输工具闸片中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述运输工具为高铁。
...【技术特征摘要】
1.一种摩擦块材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：铜粉15～30％、铁粉5～20％、紫铜纤维4～29％、铬铁粉3～21％、钼铁硼粉8～36％、镀铜石墨8～20％、金属硫化物3～8％。
2.根据权利要求1所述的摩擦块材料，其特征在于，所述钼铁硼粉由真空感应气体雾化法制备；所述钼铁硼粉的粒径为48～106μm。
3.根据权利要求1所述的摩擦块材料，其特征在于，所述金属硫化物包括二硫化钼、二硫化钨和硫化亚铁中的一种或多种。
4.权利要求1～3任一项所述的摩擦块材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯德庆，潘应君，吴腾，李航，汪威，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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