μ m，拉伸強(qiáng)度為0.8GPa的碳化硅纖維加入非離子表面活性劑(所述非離子表面活性劑優(yōu)選聚乙二醇、聚乙稀醇、聚乙稀卩比略燒酮、Tween20、Span80中的一種或多種的復(fù)配)中，碳化硅纖維與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為8: 1，超聲分散4?5小時(shí)后，用乙醇離心清洗，得到改性后的碳化硅纖維。將鋁合金放入坩禍加熱到高于它的液相線溫度100°c以上，將改性后的碳化硅纖維預(yù)熱到500°C。熔化的鋁合金和預(yù)熱的碳化硅纖維在真空條件下攪拌混合，室溫冷卻，形成改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。所述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料由體積分?jǐn)?shù)為18%的碳化硅纖維及82%的鋁合金組成，鋁合金中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為硅12%，釩1.0%，銅1.0%，鎂1.2%，鐵0.7%，鈦0.2%，錳0.2%，鈦0.2%，其余是鋁。
[0031](2)制備汽車剎車盤:
[0032]將上述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料熔融后，倒入預(yù)先確定的鑄鐵模里，通過擠壓鑄造制成一個(gè)Chase機(jī)的新制動(dòng)鼓。機(jī)械加工去除毛刺，熱處理，制動(dòng)鼓的摩擦面用1000目砂紙拋光，表面用丙酮擦洗，自然干燥，測(cè)試密度為2.68g.cm_3。制動(dòng)鼓安裝到Chase機(jī)上后，用一個(gè)剎車片材料的標(biāo)準(zhǔn)件以6.1m.s—1速度，446N載荷和低于93°C溫度進(jìn)行預(yù)摩，以達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。采用常規(guī)方法加工剎車片材料，按SAE J661a標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，它的摩擦系數(shù)為0.44。
[0033]實(shí)施例4
[0034](I)制備銷基復(fù)合材料:
[0035]將當(dāng)量直徑為25 μ m，拉伸強(qiáng)度為2.0GPa的碳化硅纖維加入非離子表面活性劑(所述非肉子表面活性劑優(yōu)選聚乙二醇、聚乙稀醇、聚乙稀卩比略燒酮、Tween20、Span80中的一種或多種的復(fù)配)中，碳化硅纖維與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為8: 1，超聲分散4?5小時(shí)后，用乙醇離心清洗，得到改性后的碳化硅纖維。將鋁合金放入坩禍加熱到高于它的液相線溫度100°c以上，將改性后的碳化硅纖維預(yù)熱到500°C。熔化的鋁合金和預(yù)熱的碳化硅纖維在真空條件下攪拌混合，室溫冷卻，形成改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。所述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料由體積分?jǐn)?shù)為20%的碳化硅纖維及80%的鋁合金組成，鋁合金中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為硅11%，釩1.5%，銅1.4%，鎂0.9%，鐵0.7%，鈦0.2%，錳0.2%，鈦0.2%，其余是鋁。
[0036](2)制備汽車剎車盤:
[0037]將上述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料熔融后，倒入預(yù)先確定的鑄鐵模里，通過擠壓鑄造制成一個(gè)Chase機(jī)的新制動(dòng)鼓。機(jī)械加工去除毛刺，熱處理，制動(dòng)鼓的摩擦面用1000目砂紙拋光，表面用丙酮擦洗，自然干燥，測(cè)試密度為2.60g.cm—3。制動(dòng)鼓安裝到Chase機(jī)上后，用一個(gè)剎車片材料的標(biāo)準(zhǔn)件以6.1m.s_l速度，446N載荷和低于93°C溫度進(jìn)行預(yù)摩，以達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。采用常規(guī)方法加工剎車片材料，按SAE J661a標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，它的摩擦系數(shù)為0.47。
[0038]實(shí)施例5
[0039](I)制備銷基復(fù)合材料:
[0040]將當(dāng)量直徑為30 μ m，拉伸強(qiáng)度為2.4GPa的碳化硅纖維加入非離子表面活性劑(所述非離子表面活性劑優(yōu)選聚乙二醇、聚乙稀醇、聚乙稀卩比略燒酮、Tween20、Span80中的一種或多種的復(fù)配)中，碳化硅纖維與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為8: 1，超聲分散3?4小時(shí)后，用乙醇離心清洗，得到改性后的碳化硅纖維。將鋁合金放入坩禍加熱到高于它的液相線溫度100°C以上，將改性后的碳化硅纖維預(yù)熱到500°C。熔化的鋁合金和預(yù)熱的碳化硅纖維在真空條件下攪拌混合，室溫冷卻，形成改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。所述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料由體積分?jǐn)?shù)為20%的碳化硅纖維及80%的鋁合金組成，鋁合金中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為硅11%，釩1.5%，銅1.4%，鎂0.9%，鐵0.7%，鈦
0.2%，錳0.2%，鈦0.2%，其余是鋁。
[0041](2)制備汽車剎車盤:
[0042]將上述改性碳化硅纖維增強(qiáng)鋁金屬基復(fù)合材料熔融后，倒入預(yù)先確定的鑄鐵模里，通過擠壓鑄造制成一個(gè)Chase機(jī)的新制動(dòng)鼓。機(jī)械加工去除毛刺，熱處理，制動(dòng)鼓的摩擦面用1000目砂紙拋光，表面用丙酮擦洗，自然干燥，測(cè)試密度為2.62g.cm_3。制動(dòng)鼓安裝到Chase機(jī)上后，用一個(gè)剎車片材料的標(biāo)準(zhǔn)件以6.1m.s_l速度，446N載荷和低于93°C溫度進(jìn)行預(yù)摩，以達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。采用常規(guī)方法加工剎車片材料，按SAE J661a標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，它的摩擦系數(shù)為0.48。
[0043]上述實(shí)施例所指輕型制動(dòng)盤的磨損與采用灰鑄鐵制動(dòng)盤時(shí)均相當(dāng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于，各組分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)為，18?22%的碳化硅纖維，78?82%鋁合金；所述碳化硅纖維的當(dāng)量直徑為20?30 μπι，拉伸強(qiáng)度為0.8-2.4GPa ;所述鋁合金中各組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:硅11?13%，釩0.8?1.5%，銅 0.5 ?1.5%，鎂 0.8 ?1.3%，鐵 0.7%，鈦 0.2%，錳 0.2%，鈦 0.2%，其余是鋁；采用表面活性劑對(duì)碳化硅纖維進(jìn)行解團(tuán)聚處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于:所述表面活性劑為陰離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于:所述陰離子型表面活性劑優(yōu)選六偏磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或多種的復(fù)配，陰離子型表面活性劑與碳化硅纖維的質(zhì)量比為5: I。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于:所述非離子表面活性劑優(yōu)選聚乙二醇、聚乙稀醇、聚乙稀卩比略燒酮、Tween20、Span80中的一種或多種的復(fù)配，非離子型表面活性劑與碳化硅纖維的質(zhì)量比為8: I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于:其各組分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)為，18?20%的碳化硅纖維，80?82%的鋁合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料，其特征在于:其各組分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)為，20 %的碳化硅纖維，80 %的鋁合金。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述鋁基復(fù)合材料制備的汽車制動(dòng)盤，所述汽車制動(dòng)盤的密度為2.60?2.78g.cnT3，摩擦系數(shù)為0.35?0.48。
【專利摘要】一種用于制備汽車制動(dòng)盤的鋁基復(fù)合材料。其各組分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)為，18～22％的碳化硅纖維，78～82％鋁合金；采用表面活性劑對(duì)碳化硅纖維進(jìn)行解團(tuán)聚處理，增大了碳化硅纖維的分散性，同時(shí)增強(qiáng)其與金屬基體的相容性。用該鋁基復(fù)合材料制備的汽車制動(dòng)盤，按國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師協(xié)會(huì)(Society？of？Automotive？Engineers，SAE)J661a標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，磨損與采用鑄鐵制動(dòng)盤時(shí)相當(dāng)，并能滿足汽車制動(dòng)盤的輕型化的要求。
【IPC分類】C22C101-14, C22C49-14, F16D65-12, C22C49-06, C22C47-02
【公開號(hào)】CN104561845
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410814340
【發(fā)明人】岑偉, 郭雷
【申請(qǐng)人】青島麥特瑞歐新材料技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日