制作工艺更加简单、加工余量更少、成本更低、产业化生产更加容易，并能很好地满足相应的摩擦、制动工况要求。在当今节能减排、轻量化大背景下，无疑是传统的钢铁材料制动盘的良好替代品。
[0076]实施例3 —次成型的双摩擦面层通风盘结构制动盘
[0077]参见附图3-1和3-2所示，本实施例提供的一种周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料制动盘，其包括金属基体1，所述金属基体1设有两个摩擦面层2，所述金属基体1包括两个金属盘以及连接所述两个金属盘的散热筋3，所述两个摩擦面层2分别设置在所述金属盘的外侧。摩擦面层2由一整块周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料组成。
[0078]本实施例的周期桁架结构陶瓷骨架为周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷，与所述周期桁架结构陶瓷骨架复合在一起的轻金属及金属基体材料为ZL111铝合金。本实施例以整体一次低压铸造而成，具体如下:
[0079]第一步:按设计要求，将购于石家庄东大汇通新材料有限公司的周期排列的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架，按要求制备成制动盘所需尺寸形状，根据需要也可对陶瓷表面进行相应的表面处理；
[0080]第二步:根据制动盘的形状，设计出可低压铸造双摩擦面层通风盘结构制动盘的模具。该模具包含有放置周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架及制备双摩擦面层通风盘结构制动盘所用砂芯的型腔；
[0081]第三步:将相应尺寸形状周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架和砂芯按顺序及要求依次放入低压铸造机模具的型腔中；
[0082]第四部:根据设定工艺，将熔融的ZL111铝合金，低压铸入放有周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架和砂芯的型腔中。其具体工艺如下:在制动盘模具温度200~500°C，铝合金熔液温度650~750°C时，将周期排列的柱状碳化硅陶瓷和砂芯按顺序及要求依次放入低压铸造机模具的型腔中开始低压铸造。升液阶段，加压时间1~12秒，充型阶段，金属液面上升速度1~10 mm/s，充型的铝合金熔液重量为1~10 kg/s，充型时间2~20秒，充型增压速度为0.004-0.030 MPa/s ;增压阶段，在充型增压值基础上再增压0.010-0.035 MPa,保压时间5~60秒；保压凝固阶段，时间为20~500秒。冷却后，得到两摩擦面层是由之间的金属及散热筋将其连接在一起的双摩擦面层通风盘结构制动盘；
[0083]第五步:将按低压铸造工艺得到的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL111铝合金双摩擦面层通风盘结构制动盘，按ZL111铝合金相应热处理工艺进行热处理；
[0084]第六步:将按相应工艺进行热处理后的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL111铝合金双摩擦面层通风盘结构制动盘，精细加工后得到成品。
[0085]使用本方法制备的双摩擦面层通风盘结构制动盘，相比传统的钢铁材料制动盘减重60%左右，相比其他材料制动盘，制作工艺更加简单、加工余量更少、成本更低、产业化生产更加容易，并能很好地满足相应的摩擦、制动工况要求。在当今节能减排、轻量化大背景下，无疑是传统的钢铁材料制动盘的良好替代品。
[0086]实施例4 二次成型的双摩擦面层通风盘结构制动盘
[0087]本实施例提供的一种周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料制动盘，其包括金属基体1，所述金属基体1设有两个摩擦面层2，所述金属基体1包括两个金属盘以及连接所述两个金属盘的散热筋3，所述两个摩擦面层2分别设置在所述金属盘的外侧。摩擦面层2如附图4所示意的，由9块周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料摩擦面层组成。
[0088]本实施例的周期桁架结构陶瓷骨架为周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架，与所述周期桁架结构陶瓷骨架复合在一起的轻金属为ZL117铝合金。本实施例以复合铸造而成，具体如下:
[0089]第一步:按设计要求，将制动盘摩擦面层分成9等份，并制备出相应形状的无序排列的柱状碳化硅陶瓷，根据需要也可对陶瓷表面进行相应的表面处理；
[0090]第二步:按9等份后的制动盘摩擦面层的尺寸、形状设计压力铸造模具；
[0091]第三步:将制备好相应尺寸、形状的无序排列的柱状碳化硅陶瓷，放入预热好的压力铸造模具中。然后按设定工艺，将熔融的ZL117铝合金，压入放有周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架的型腔中。冷却后，得到相应尺寸的摩擦面层，取出备用；
[0092]第四步:根据制动盘的尺寸、形状，设计出可重力铸造双摩擦面层通风盘结构制动盘的砂模。该砂模中包含有放置9块周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL117铝合金摩擦面层及制备双摩擦面层通风盘结构制动盘所用砂芯的型腔；
[0093]第五步:将制备好的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL117铝合金摩擦面层及制备双摩擦面层通风盘结构制动盘所用砂芯放入重力铸造制动盘砂模的型腔中，浇入熔融的ZL116铝合金，冷却后，得到由复合铸造工艺制得的、由周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL117铝合金双摩擦面层和ZL116金属基体组成的双摩擦面层通风盘结构制动盘；
[0094]第六步:将按复合铸造工艺得到的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL117铝合金双摩擦面层和ZL116金属基体组成的通风盘结构制动盘，按ZL116相应热处理工艺进行热处理；
[0095]第七步:将按相应工艺进行热处理后的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架增强ZL117铝合金双摩擦面层和ZL116金属基体组成的通风盘结构制动盘，精细加工后得到成品Ο
[0096]使用本方法制备的双摩擦面层通风盘结构制动盘，相比传统的钢铁材料制动盘减重60%左右，相比其他材料制动盘，制作工艺更加简单、加工余量更少、成本更低、产业化生产更加容易，并能很好地满足相应的摩擦、制动工况要求。在当今节能减排、轻量化大背景下，无疑是传统的钢铁材料制动盘的良好替代品。
[0097]实施例5 —次成型的单摩擦面结构制动盘
[0098]本实施例提供的一种周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料制动盘，其包括金属基体1，所述金属基体1设有一个摩擦面层2，所述金属基体1包括金属盘以及设置于所述金属盘一侧的散热筋3，所述摩擦面层2和所述散热筋3分别设置在所述金属盘的两侦牝即在金属盘的一侧设置有摩擦面层2，所述金属盘与摩擦面层2相对的背面一侧有散热筋3。所述的摩擦面层2为周期桁架结构陶瓷骨架增强轻金属复合材料摩擦面层。
[0099]本实施例的周期桁架结构陶瓷骨架为周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷，与所述周期桁架结构陶瓷骨架复合在一起的轻金属及金属基体材料为T1-6A1-4V钛合金。具体方法如下:
[0100]第一步:按设计要求，制备出相应尺寸、形状的周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架，根据需要也可对陶瓷表面进行相应的表面处理；
[0101]第二步:依据钛合金铸造特性及方法，设计、制备出可一体铸出各种形状的通风孔、铆接孔，背面又有各种设定形状散热筋的铸造模具；
[0102]第三步:将二维结构周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架放入铸造模具中；
[0103]第四步:使用传统的重力铸造工艺，将熔融的T1-6A1_4V钛合金，铸入放有周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架的铸造模具中，将周期桁架结构排列的碳化硅陶瓷骨架与T1-6A1-4V钛合金结合在