1.一种掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)原材料准备:包括铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯;
(2)预处理:包括铝合金原料预热,碳化硅高温焙烧和解团聚处理,氧化石墨烯射频磁控溅射处理;
(3)熔炼:用铝合金原料、碳化硅和氧化石墨烯制备掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液;
(4)压力铸造:将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液浇注至制动盘铸造模具中,待凝固后立即脱模、水冷,得到制动盘毛坯;
(5)热处理:将制动盘毛坯进行时效处理,得到热处理后制动盘毛坯;
(6)机械加工:对热处理后制动盘毛坯进行机械加工,即得;
步骤(1)中,铝合金原料质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的55% 75%;氧化石墨烯~质量为铝合金原料和碳化硅质量之和的5% 10%;
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碳化硅经颗粒级配,由以下质量百分数的组分组成:
25μm<粒径<45μm 60% 80%,~
6.5μm≤粒径≤13μm 20% 40%;
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碳化硅高温焙烧温度为1200 1400℃,时间为1 2h;
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碳化硅解团聚处理方法为:将分散剂加入碳化硅中,进行湿法球磨分散,再进行干燥、破碎、过筛;分散剂添加量为碳化硅质量的1% 2%;球磨参数为:固含量70% 80%,时间30~ ~ ~
60min;筛网孔径为53 80μm;
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氧化石墨烯射频磁控溅射处理方法为:采用射频磁控溅射纯铜靶材,将纳米铜溅射到纳米氧化石墨烯单片上;
射频磁控溅射的工艺参数为:射频功率150 300W,工作气压0.3 0.8Pa,极间距15~ ~ ~
30mm,时间5 15min。
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2.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法,其特征在于,铝合金原料为铝锭、镁锭和中间合金;
铝合金原料按以下成分进行配料:Si10% 13%,Cu1.5% 3.5%,Mg0.4% 1.0%,Mn0.3%~ ~ ~ ~
0.9%,Fe≤1.2%,Zn≤1.0%,Ni≤0.5%,Sn≤0.3%,余量为Al;
铝合金原料预热温度为200 300℃,时间为1 2h。
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3.根据权利要求2所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法,其特征在于,步骤(3)包括以下步骤:(a)开启熔炼炉进行预热,熔炼炉预热温度为200 300℃;
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(b)将铝锭放入熔炼炉内,将熔炼炉内的温度升温至700 720℃,保温10 20min,制得纯~ ~铝熔液;
(c)在纯铝熔液中加入中间合金,升温至730 750℃,保温10 20min,待全部熔解后搅拌~ ~均匀,降温至690 700℃,再加入镁锭,保温10 20min,待镁锭全部熔解后搅拌均匀,升温至~ ~
730 750℃,保温10 20min,精炼变质处理,除掉表面浮渣,得到铝合金熔液;
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(d)降温至650 680℃,将氧化石墨烯加入铝合金熔液,搅拌15 30min,再将碳化硅加入~ ~熔炼炉中,搅拌30 60min,制得掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液。
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4.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法,其特征在于,步骤(4)包括以下步骤:S1、制动盘铸造模具预热至200 300℃;
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S2、将掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料熔液升温至700 720℃,保温10 20min,进~ ~行浇注,待凝固后立即脱模、水冷,得到铝基碳化硅制动盘毛坯;工艺参数为:压力60~
100MPa,填充速度15 25m/s,持压时间3 5s;水温为20 60℃。
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5.根据权利要求1所述的掺杂氧化石墨烯铝基碳化硅复合材料制动盘的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,时效处理工艺参数:温度为200 210℃,保温时间为6 10h,随炉冷却~ ~至室温。