专利名称：摩擦材料以及采用该摩擦材料的飞机刹车片制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摩擦材料以及采用该摩擦材料的飞机刹车片制造工艺，更具体地说涉及一种用于大、中型运输类飞机刹车片的摩擦材料以及采用该摩擦材料的飞机刹车片制造工艺。
背景技术：
现代大、中型运输类飞机刹车装置的特点是制动效率高、工作安全可靠、使用寿命长、重量轻、体积小和结构紧凑等。体现刹车装置功能的关键技术是摩擦副(摩擦材料与对偶材料的总称)材料的性能。目前，国际上大、中型运输类飞机广泛使用的摩擦副材料基本有两大类，分别为金属陶瓷摩擦材料一钢和碳/碳复合材料。碳/碳复合材料虽具有重量轻、工作温度高和使用寿命长等优点，但其价格昂贵、 高温易氧化(因为防氧化涂层不能涂覆在摩擦表面上)以及严重的“排碳”等缺点使其性价比下降。因此，金属陶瓷摩擦材料一钢仍具有较高的竞争力和性价比，美国的波音737-100 /200/300/400/500/600/700/800/900及波音747-SP/200B等大、中型飞机仍全部采用铜基金属陶瓷摩擦材料一钢制造刹车副。多年来，国内航空公司引进的波音737、747、767等大、中型飞机，其主要消耗件之一的刹车副基本依靠进口(美国Honeywell及Goodrich公司)，国内单位研发的刹车副占有市场份额很少，且存在使用寿命较短、刹车副磨损匹配性较差(摩擦材料将对摩钢严重磨损或损伤)等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大、中型运输类飞机刹车片的摩擦材料，这种摩擦材料能够大幅改善制造的飞机刹车副的力学、物理及摩擦磨损等性能、使用可靠性及使用寿命。采用的技术方案如下一种摩擦材料，其特征在于各组分的重量百分比为铜62 72%、铁6 15%、 铝2 6%、锡3 8%、镍I 5%、蓝晶石(Al2O3 · Si02)3 10%、氮化硼(BN) 2 %、 石墨8 16%、二硫化钥I 4%。较优的方案，所述各组分均为粉料。所述采用该摩擦材料的飞机刹车片的制造工艺，包括如下步骤(I)刹车片摩擦材料混合料制备按上述配比称取各组分粉料，采用分级混合方法，先将铜、铁、铝、锡、镍及二硫化钥混合均匀，然后加入蓝晶石和氮化硼粉并混合均匀；然后再加入10#机油并混合均匀；最终加入石墨粉并混合均匀，制成混合料；(2)压制成型将上述混合料放入压膜腔内，按额定压力压制成刹车片粉末压坯；(3)制备钢背(钢背是金属陶瓷刹车片的骨架)钢背采用钢板冲压制成；(4)刹车片加压烧结将上述粉末压坯放入钢背内后，放置在石墨垫板上，并吊入烧结炉中进行加压烧结。所述步骤(I)中10#机油的重量是摩擦材料总重的O. 5 O. 7%。所述步骤(2)中压制的压力为350 390Mpa。所述步骤(3)中钢背表面需电镀上一层厚度为15 25 μ m的铜-锡合金，所述钢板为30CrMoA钢板。所述步骤(4)中加压烧结工艺参数如下由室温(25度)加热至保温温度的时间为3 6小时，保温温度为900 950°C，保温时间为2 3小时，保温压力为2 3MPa ;加压烧结全过程中，烧结件需用还原气氛保护。所述步骤(4)中由室温(25度)加热至保温温度的过程为升温1-2小时，升温过程中加压O. 5Mpa ;当温度达到700°C时，均温I小时，均温过程中加压l_2Mpa ;然后继续升温1-3小时，直到保温温度，升温过程中加压2. OMPa0较优的方案,所述还原气氛为氢气。所述步骤(I)中混合的方法为机混。加压烧结后获得的刹车片，经密度、硬度及摩擦磨损性能试验合格后，进一步进行机械加工，其几何形状及尺寸需符合图样要求。本发明铜基金属陶瓷摩擦材料的主要物理、力学性能及其与进口刹车片摩擦材料的性能比较见表I。表I物理、力学性能比较
权利要求
1.一种摩擦材料，其特征在于各组分的重量百分比为铜62 72%、铁6 15%、铝2飞％、 锡3 8%、镍I 5%、蓝晶石3 10%、氮化硼2 7%、石墨8 16%、二硫化钥I 4%。
2.如权利要求I所述的摩擦材料，其特征在于所述各组分均为粉料。
3.一种采用如权利要求I所述的摩擦材料的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤(1)刹车片摩擦材料混合料制备按上述配比称取各组分粉料，采用分级混合方法，先将铜、铁、铝、锡、镍及二硫化钥混合均匀，然后加入蓝晶石和氮化硼粉并混合均匀；然后再加入10 #机油并混合均勻；最终加入石墨粉并混合均勻，制成混合料；(2)压制成型将上述混合料放入压膜腔内，压制成刹车片粉末压坯；(3)制备钢背钢背采用钢板冲压制成；(4)刹车片加压烧结将上述粉末压坯放入钢背内后，放置在石墨垫板上，并吊入烧结炉中进行加压烧结。
4.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(I)中10#机油的重量是摩擦材料总重的O. 5^0. 7%。
5.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(I)中混合的方法为机混。
6.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(2)中压制的压力为 350 390Mpa。
7.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(3)中钢背表面需电镀上一层厚度为15 25 μ m的铜-锡合金，所述钢板为30CrMoA钢板。
8.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(4)中加压烧结工艺参数如下由室温加热至保温温度的时间为3飞小时，保温温度为90(T95(TC，保温时间为2 3小时，保温压力为2 3MPa ;加压烧结全过程中，烧结件需用还原气氛保护。
9.如权利要求8所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述步骤(4)中由室温加热至保温温度的过程为升温1-2小时，升温过程中加压O. 5Mpa ;当温度达到700°C时，均温I小时，均温过程中加压l_2Mpa ;然后继续升温1-3小时，直到保温温度，升温过程中加压 2. OMPa。
10.如权利要求3所述的飞机刹车片的制造工艺，其特征在于所述还原气氛为氢气。
全文摘要
一种摩擦材料，涉及一种摩擦材料。其各组分的重量百分比为铜62~72%、铁6~15%、铝2~6%、锡3~8%、镍1~5%、蓝晶石(Al2O3·SiO2)3~10%、氮化硼2~7%、石墨8~16%、二硫化钼1~4%。采用该摩擦材料的飞机刹车片制造工艺，包括如下步骤刹车片摩擦材料混合料制备；压制成型；制备钢背；刹车片加压烧结。本发明对照现有技术的有益效果是，采用上述摩擦材料制成的飞机刹车片，其力学、物理及摩擦磨损等性能和使用可靠性及使用寿命已达到或超过相应进口刹车副，并完全满足波音737系列飞机的使用要求。
文档编号C09K3/14GK102604596SQ20121004480
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者林虹, 陈佳纯, 陈贤海 申请人:汕头市西北航空用品有限公司