【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜基粉末冶金摩擦材料，尤其是一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料及其制备方法。
技术介绍
1、铜基粉末冶金摩擦材料具有摩擦系数稳定、热稳定性好、与钢铁摩擦副适配性好等优点，是一种高性能摩擦材料。在许多要求苛刻的工况下，例如制动惯量大、需要持续制动等情况有着重要应用。铜基粉末冶金摩擦材料的主要成分由三部分组成，分别是：1、由铜、铁以及其合金成分组成的基础组元；2、由石墨、金属硫化物、低熔点金属等组成的润滑组元；3、由金属氧化物和金属碳化物等陶瓷材料组成的摩擦组元。
2、为满足摩擦材料无噪声、不伤对偶等要求，摩擦材料对硬度和孔隙度的要求十分严格。由于石墨和铜等金属的润湿性差，铜基粉末冶金摩擦材料的孔隙度一般沿铜和石墨的界面形成，这虽然满足了摩擦材料的正常使用要求，但在一些高温工况下，由于铜本身的氧化和材料整体的热胀效应，会导致铜和石墨界面分离风险增大，材料的整体剪切强度下降，掉边掉块的几率提高，增加了材料使用中失效风险。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料及其制备方法，在混料过程中，将石墨与氧化铁粉和铁铜合金粉预先混合，然后在烧结过程中，通过石墨与氧化铁粉和铁铜合金粉的化学反应，将石墨与金属牢固结合到一起，并形成特有的孔隙，既不影响材料的吸噪性能，又显著提高材料抗高温剪切性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种耐高温性能
4、40～70％的铜粉、5～20％的铁铜合金粉、5％的氧化铁粉、10～20％的石墨颗粒、2～5％的低熔点金属粉末以及8～10％的摩擦组元颗粒。
5、作为进一步的实现方式，所述低熔点金属粉末为熔点低于800℃的粉末。
6、作为进一步的实现方式，所述低熔点金属粉末为锡粉或锌粉。
7、作为进一步的实现方式，所述摩擦组元颗粒为碳化硅、氧化铝或碳化钨。
8、第二方面，本专利技术提供了一种根据第一方面所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
9、制备方法顺序依次为混料过程、成型过程、烧结过程；在所述混料过程中，首先将石墨颗粒与氧化铁粉在液体石蜡作用下，用包衣机包裹到一起，形成石墨颗粒作为核，氧化铁粉作为外衣的颗粒一；然后将颗粒一与铁铜合金粉在液体石蜡作用下，用包衣机包裹到一起，形成以颗粒一作为核，铁铜合金粉作为外衣的颗粒二；最后将颗粒二与其他剩余粉料混合到一起。
10、作为进一步的实现方式所述烧结过程需在氢气氮气混合气氛中进行。
11、作为进一步的实现方式，烧结时对产品上下面进行加压保护。
12、作为进一步的实现方式，烧结温度为800～1000℃。
13、作为进一步的实现方式，颗粒二与其他剩余粉料混合的混料时间为30～180min。
14、作为进一步的实现方式，所述成型过程按照正常粉末冶金成型工艺进行。
15、上述本专利技术的有益效果如下：
16、1.本专利技术在混料过程中，将石墨与氧化铁粉和铁铜合金粉预先混合，然后在烧结过程中，通过石墨与氧化铁粉和铁铜合金粉的化学反应，将石墨与金属牢固结合到一起，并形成特有的孔隙，既不影响材料的吸噪性能，又显著提高了材料抗高温剪切性能。在保持材料摩擦性能的条件下，可以将材料的高温剪切性能提高20％～50％。
17、2.本专利技术在烧结过程中，氧化铁在高温烧结时被环境中氢气和所包裹的石墨还原成铁，同时石墨由于参与还原并生成二氧化碳，表面变粗糙，形成微孔隙。铁粉向内与石墨结合到一起，向外与铁铜合金粉结合到一起，对石墨颗粒形成良好的把持力，铁铜合金粉与铜粉在烧结过程中产生合金化，使得摩擦材料中的金属形成网状连续合金。在摩擦过程中，由于铁的耐高温能力强，与石墨结合性好，所以颗粒较大的石墨颗粒更不容易脱出，材料的耐高温性更好。
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1.一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，主要成分的材料配比为：40～70％的铜粉、5～20％的铁铜合金粉、5％的氧化铁粉、10～20％的石墨颗粒、2～5％的低熔点金属粉末以及8～10％的摩擦组元颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述低熔点金属粉末为熔点低于800℃的粉末。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述低熔点金属粉末为锡粉或锌粉。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述摩擦组元颗粒为碳化硅、氧化铝或碳化钨。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述烧结过程需在氢气氮气混合气氛中进行。
7.根据权利要求6所述的一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，烧结时对产品上下面进行加压保
8.根据权利要求7所述的一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，烧结温度为800～1000℃。
9.根据权利要求5所述的一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，颗粒二与其他剩余粉料混合的混料时间为30～180min。
10.根据权利要求5所述的一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述成型过程按照正常粉末冶金成型工艺进行。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，主要成分的材料配比为：40～70％的铜粉、5～20％的铁铜合金粉、5％的氧化铁粉、10～20％的石墨颗粒、2～5％的低熔点金属粉末以及8～10％的摩擦组元颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述低熔点金属粉末为熔点低于800℃的粉末。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述低熔点金属粉末为锡粉或锌粉。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温性能粉末冶金摩擦材料，其特征在于，所述摩擦组元颗粒为碳化硅、氧化铝或碳化钨。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述耐高温性能粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种根据权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：董小江，王震宁，辛晓晓，管延光，季祥营，
申请(专利权)人：山东百德瑞轨道交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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