本发明涉及一种复合耐磨刹车片的制备方法，属于刹车系统技术领域。
背景技术：
刹车片是汽车刹车系统中关键的安全部件。自1897年，第一款刹车片问世，随着一个多世纪以来材料科学和汽车工业日新月异的发展，刹车片摩擦材料也经历了几次重要的变革，在地域和年代形成了不同的发展特点。与世界发达国家(如日本、欧美)相比，我国刹车片产业起步晚，市场也一直处在良莠不齐的状况；更值得关注的是，我国刹车片摩擦材料自主开发能力弱，在高端刹车片市场几乎无一席之地。我发明了一种新型纳米级复合耐磨刹车片的制备方法，其耐磨强度有着一定程度的提高。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种复合耐磨刹车片的制备方法，耐磨效果很好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型纳米级复合耐磨刹车片的制备方法。
包括以下步骤：
步骤1、首先将高锰酸钾，氧化钡，石英砂，nizr合金粉末，氧化钛，氧化铝，氧化铜，玻璃纤维，聚四氟乙烯在氖气氛围下200ml/min下2h吹扫，然后在氮气氛围下进行超声波处理5h；
步骤2、将氧化钡，石英砂，nizr合金粉末经过高能球磨48h,喷雾干燥,1500℃氩气保护烧结6h,无损伤破碎筛分等加工工艺制备钡硅/镍锆粉末；
步骤3、将氧化钛，氧化铝粉末混合后通过放入到聚四氟乙烯反应釜里，然后进行高压高温反应，在600kpa,1200℃反应8h,然后取出破碎,筛分分级制备氧化钛/氧化铝共晶粉末；
步骤4、然后将制备的钡硅/镍锆粉末，氧化钛/氧化铝共晶粉末进行均匀混合得耐高温自润滑耐磨粉末，然后将玻璃纤维加入到混合粉末里，然后进行tdi处理:将混合粉末置于ccl4溶液中,滴液漏斗滴加少量tdi,磁力搅拌3h以上直至完全滴完；
步骤5、将磷酸，高锰酸钾，氧化铜混合，升温至180℃反应5h,制得磷酸铜锰溶液，然后将该溶液加入到上述经过tdi处理的混合粉末里制成溶液，然后在进行磁力搅拌5h；
步骤6、搅拌结束后，在进行偶联剂处理:在95％的乙醇水溶液中,用醋酸调节其ph值在4～5,边搅拌边加入1∶50(体积比)的kh-550型硅烷,水解5min后,放入上述溶液里磁力搅拌4h；
步骤7、然后将上述溶液置于微波反应器中在微波反应器中以35kap/min的速度升压到750kpa,温度以25℃/min的速度升至1450℃,在氮气氛围下反应8h，然后在恒温干燥箱里110℃干燥5h,然后在马弗炉中氮气氛围下煅烧8h,初步制成纳米级耐磨材料；
步骤8、然后将聚四氟乙烯加入到初步制成的纳米级耐磨材料中，然后进行常温碱洗，用5％的氢氧化钠溶液浸泡3h,然后用去离子水冲洗至中性；
步骤9、然后在110℃恒温干燥箱内干燥，预烧；最终得到新型复合耐磨材料；步骤10、然后将制得的新型复合耐磨材料粉通过模压成型方式制成样品，工艺条件:加料温度,900℃，成型温度,，950～990℃，成型压力120mpa；固化时间,12min。
所述步骤9，具体为在110℃恒温干燥箱内干燥，最后在管式炉中第一次预烧，在二氧化碳氛围下，时间为150分钟，温度650℃,0.5mpa；然后第二次预烧在氮气氛下时间为150分钟，温度大约700℃，0.8mpa；最后第三次预烧在氩气气氛下，时间为150分钟，温度850℃，1.0mpa；最终得到新型复合耐磨材料。
有益效果:本发明新型纳米级复合耐磨刹车片的制备方法，能够有效的增强刹车片骨架的强度使其耐高温，耐磨强度得到提高，其中合金，氧化钛等氧化物的加入能够大大提高其抗压性，玻璃纤维等加入使其内部结构排列有序，有比较好的伸缩性不易因为外压过大致使结构破坏。以及在制备过程中通过球磨处理，tdi处理，偶联剂处理等这些改性方法使制得的新型纳米级复合耐磨刹车片耐磨强度更大。其中nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，高锰酸钾2份，氧化钡3份，石英砂3份，氧化钛2份，氧化铝3份，氧化铜2份，玻璃纤维8份，聚四氟乙烯10份，tdi1份，1∶50(体积比)的kh-550型硅烷，5％的氢氧化钠溶液100份，磷酸5份。以及nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:2的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，高锰酸钾2份，氧化钡3份，石英砂3份，氧化钛2份，氧化铝3份，氧化铜2份，玻璃纤维8份，聚四氟乙烯10份，tdi1份，1∶50(体积比)的kh-550型硅烷，5％的氢氧化钠溶液100份，磷酸5份。这两种比例下制得的新型纳米级复合耐磨刹车片耐磨效果最好。
具体实施方式
实施例1制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，高锰酸钾2份，氧化钡3份，石英砂3份，氧化钛2份，氧化铝3份，氧化铜2份，玻璃纤维8份，聚四氟乙烯10份，tdi1份，1∶50(体积比)的kh-550型硅烷，5％的氢氧化钠溶液100份，磷酸5份。
步骤1、首先将2份高锰酸钾，3份氧化钡，3份石英砂，20份nizr合金粉末，2份氧化钛，3份氧化铝，2份氧化铜，10份玻璃纤维，10份聚四氟乙烯在氖气氛围下200ml/min下2h吹扫，然后在氮气氛围下进行超声波处理5h；
步骤2、将氧化钡，石英砂，nizr合金粉末经过高能球磨48h,喷雾干燥,1500℃氩气保护烧结6h,无损伤破碎筛分等加工工艺制备钡硅/镍锆粉末；
步骤3、将氧化钛，氧化铝粉末混合后通过放入到聚四氟乙烯反应釜里，然后进行高压高温反应，在600kpa,1200℃反应8h,然后取出破碎,筛分分级制备氧化钛/氧化铝共晶粉末；
步骤4、然后将制备的钡硅/镍锆粉末，氧化钛/氧化铝共晶粉末进行均匀混合得耐高温自润滑耐磨粉末，然后将玻璃纤维加入到混合粉末里，然后进行tdi处理:将混合粉末置于ccl4溶液中,滴液漏斗滴加1份tdi,磁力搅拌3h以上直至完全滴完；
步骤5、将5份磷酸，高锰酸钾，氧化铜混合，升温至180℃反应5h,制得磷酸铜锰溶液，然后将该溶液加入到上述经过tdi处理的混合粉末里制成溶液，然后在进行磁力搅拌5h；
步骤6、搅拌结束后，在进行偶联剂处理:在95％的乙醇水溶液中,用醋酸调节其ph值在4～5,边搅拌边加入1∶50(体积比)的kh-550型硅烷,水解5min后,放入上述溶液里磁力搅拌4h；
步骤7、然后将上述溶液置于微波反应器中在微波反应器中以35kap/min的速度升压到750kpa,温度以25℃/min的速度升至1450℃,在氮气氛围下反应8h，然后在恒温干燥箱里110℃干燥5h,然后在马弗炉中氮气氛围下煅烧8h,初步制成纳米级耐磨材料；
步骤8、然后将聚四氟乙烯加入到初步制成的纳米级耐磨材料中，然后进行常温碱洗，用100份5％的氢氧化钠溶液浸泡3h,然后用去离子水冲洗至中性；
步骤9、然后在110℃恒温干燥箱内干燥，最后在管式炉中第一次预烧，在二氧化碳氛围下，时间为150分钟，温度650℃,0.5mpa；然后第二次预烧在氮气氛下时间为150分钟，温度大约700℃，0.8mpa；最后第三次预烧在氩气气氛下，时间为150分钟，温度850℃，1.0mpa；最终得到新型纳米级复合耐磨刹车片；
步骤10、然后将制得的新型纳米级复合耐磨刹车片粉碎,通过模压成型方式制成样品，工艺条件:加料温度,900℃，成型温度,，950～990℃，成型压力120mpa；固化时间,12min。
实施例2制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:2的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维20份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例3制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:3的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维30份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例4制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:4的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维40份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例5制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:5的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维50份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例6制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:6的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维60份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例7制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比3:1的样。nizr合金粉末30份，玻璃纤维10份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例8制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比4:1的样。nizr合金粉末40份，玻璃纤维10份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例9制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比5:1的样。nizr合金粉末50份，玻璃纤维10份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例10制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比6:1的样。nizr合金粉末60份，玻璃纤维10份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
实施例11制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比1:1的样。nizr合金粉末10份，玻璃纤维10份，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例1制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，不经过超声波处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例2制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，不经过tdi处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例3制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，不经过偶联剂处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例4制取nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1的样。nizr合金粉末20份，玻璃纤维10份，不经过碱处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例5制取不加入nizr合金粉末的样。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例6制取不加入玻璃纤维的样。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
试验方法
按照gb3960-83标准。在mm450型磨损试验机上测试新型纳米级复合耐磨刹车片的摩擦磨损性能。摩擦偶件为υ50mm×υ18mm×10mm的ccr14(hrc65～68),试样尺寸为8mm×15mm×40mm。摩擦磨损试验条件为:室温18～20℃,大气干摩擦,空气相对湿度﹤40％,载荷为18kg,对偶环转速为300r/min,轴向摆动20次/min,磨损时间60min。每次摩擦磨损之前,偶件均经过抛光处理,实验前称取质量，结束在称取质量，然后计算磨损量。
表一纳米级复合耐磨刹车片的耐磨测试
实验结果表明：可以发现实施例1,2制备的新型纳米级复合耐磨刹车片耐磨效果最好，说明nizr合金粉末与玻璃纤维质量比2:1，1:2的样，内部各部分之间的协同作用最好耐磨效果最佳。其它比例下制得的新型纳米级复合耐磨刹车片耐磨效果一般。对比实施例1，对比例1,2,3,4可以发现。不进行超声波，tdi，碱处理，偶联剂处理操作制得的新型纳米级复合耐磨刹车片耐磨效果不好。对比实施例1，对比例5,6可以发现不加入nizr合金粉末，玻璃纤维制得的新型纳米级耐磨刹车片耐磨效果很差。