1.一种轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第1步,将氧化石墨粉末加入至去离子水中,配制成浓度为0.1~2wt%之间的溶液,再在超声的作用下对溶液进行分散;
第2步,再将第1步得到的溶液与无水乙醇进行混合,升温并回流,然后再加入醋酸钛,使醋酸钛在混合溶液中的浓度是0.3~1wt%,并保持回流状态20~40min;
第3步,将第2步得到的反应液进行冰浴,然后加入LiOH·H2O,使LiOH·H2O在反应液中的浓度是0.8~1.6wt%,进行冰浴反应之后,将沉淀离心滤出,再依次经过无水乙醇、去离子水洗涤,烘干得到RGO /TiO2纳米粉体;
第4步,将RGO /TiO2纳米粉体与有机成型助剂、去离子水、表面活性剂按照重量比20:15~20:4~8:0.05~0.1混合成过渡层浆料;
第5步,采用多孔氧化铝材料作为基材,以浸浆法将过渡层浆料涂覆于基材表面,取出后进行烘干,在空气气氛中再进行第一次烧结,再在氢气气氛中进行第二次烧结;
第6步,将Si3N4粉末、hBN粉末、Nb2O5粉末、有机成型助剂、去离子水、表面活性剂按照重量比40~45:8~12:3~6:2~4:10~18:2~4混合均匀,作为表层浆料,再将第5步得到的烧结材料浸于表层浆料中,取出后在氮气气氛下进行第三次烧结,即可。
2.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第1步中,超声频率是20~50kHz,超声功率是5~10W/cm2,超声分散时间优选30~60min。
3.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第2步中,第1步得到的溶液与无水乙醇的体积比是2~4:1。
4.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第3步中,冰浴反应时间3~5h。
5.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第5步中,多孔氧化铝的孔隙率是30~60%;浸浆时间控制在20~30s。
6.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第5步中,第一次烧结程序是:以空气为烧结气氛,首先以3℃/min从室温升温至400~500℃保温2~3h,然后以7℃/min升温至900~920℃保温1~2h,再以6~8℃/min升温至1040~1060℃保温1~2h,最后随炉自然冷却至室温;第二次烧结程序是:以氢气为烧结气氛,首先以6℃/min从室温升温至300~400℃保温1~2h,然后以4℃/min升温至600~720℃保温2~4h,再以4~6℃/min升温至820~880℃保温0.5~1h,最后随炉自然冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第4步和第6步中,有机成型助剂为羟丙基纤维素、甘油、油酸中的一种或几种的混合;所述的表面活性剂是非离子表面活性剂,优选甘油单硬脂酸酯。
8.根据权利要求1所述的轻质化的氮化硅-氧化铝复合摩擦材料的制备方法,其特征在于,所述的第6步中,第三次烧结程序是:以氮气为烧结气氛,首先以3℃/min从室温升温至450~550℃保温2~3h,然后以6℃/min升温至750~780℃保温1~2h,最后随炉自然冷却至室温。