CN207762153U - 一种制动盘以及制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制动盘以及制动系统，制动盘包括铝合金基体和复合在所述铝合金基体上的摩擦体，所述摩擦体为梯度多孔陶瓷。如此设计，首先，通过采用梯度多孔陶瓷能够有效隔绝制动盘产生的制动热向铝合金基体传导，避免了铝合金基体温升过高导致的强度下降和尺寸失稳问题，提高了制动盘表面耐受温度和刹车稳定性，进而保证了制动的可靠性和使用寿命。其次，由陶瓷材料制成的摩擦体大幅度提高了制动盘的耐磨性能，延长了制动盘的使用寿命。再次，相对于原有的铸铁盘产品结构设计相同的前提下，重量降低了50％，实现制动盘的轻量化，进而实现整车的轻量化设计。

Description

一种制动盘以及制动系统

技术领域

本实用新型涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种制动盘。本实用新型同时涉及一种制动系统。

背景技术

随着环境压力的增大，对汽车的节能减排也提出了更高的要求。政府也出台了相关法规，对汽车的能耗提出的明确的要求。为此汽车轻量化成为解决这一问题的重要手段和方向。

根据相关测量计算发现，汽车簧下旋转部件的减重效果要远远大于簧上件，一般为8-15倍。制动盘是汽车重要的簧下部件之一，因此制动盘的轻量化对汽车整体轻量化起着关键作用。

目前，汽车制动盘主要采用铸铁作为制造材料。但是铸铁材料密度大，不利于减轻车重；并且温度梯度大，易形成热斑、产生热裂纹。因此为了替代铸铁盘，现有技术中通常采用陶瓷骨架增强铝合金和陶瓷颗粒增强铝合金两种材料。但上述两种材料由于铝合金的高温性能差，制动过程中产生的制动热容易导致铝合金强度下降和尺寸失稳，从而影响制动盘的制动效果和使用寿命。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的制动热导致的制动盘制动效果差和使用寿命短的缺陷，从而提供一种制动盘。本实用新型同时提供了一种制动系统。

鉴于此，本实用新型提供了一种制动盘，包括铝合金基体和复合在所述铝合金基体上的摩擦体，所述摩擦体为梯度多孔陶瓷。

可选的，所述摩擦体包括自所述铝合金基体向外侧依次排布的多孔复合层、隔热层和致密摩擦层。

可选的，所述致密摩擦层为干压成型的致密性陶瓷，孔隙率小于2％。

可选的，所述致密摩擦层远离所述铝合金基体的外侧面具有光滑的摩擦面。

可选的，所述多孔复合层为多孔陶瓷，孔隙率为20％-40％，开孔率大于99％。

可选的，所述隔热层为二氧化锆、三氧化二铝陶瓷层。

可选的，所述梯度多孔陶瓷由尺寸不同的颗粒状物料以及造孔剂干压成型。

可选的，所述摩擦体包括自所述铝合金基体向外侧依次排布的多孔复合层、隔热层和致密摩擦层；所述摩擦体由三种不同尺寸的颗粒状物料干压成型。

可选的，所述摩擦体和所述铝合金基体通过金属型挤压铸造工艺复合为一体结构。

本实用新型同时提供了一种制动系统，包括上述任一项所述的制动盘。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提供的一种制动盘，包括铝合金基体和复合在所述铝合金基体上的摩擦体，所述摩擦体为梯度多孔陶瓷。如此设计，首先，通过采用梯度多孔陶瓷能够有效隔绝制动盘产生的制动热向铝合金基体传导，避免了铝合金基体温升过高导致的强度下降和尺寸失稳问题，提高了制动盘表面耐受温度和刹车稳定性，进而保证了制动的可靠性和使用寿命。其次，由陶瓷材料制成的摩擦体大幅度提高了制动盘的耐磨性能，延长了制动盘的使用寿命。再次，相对于原有的铸铁盘产品结构设计相同的前提下，重量降低了50％，实现制动盘的轻量化，进而实现整车的轻量化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种制动盘实施例的主视图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为本实用新型提供的一种制动盘实施例的俯视图。

附图标记说明：

1-铝合金基体、2-摩擦体、21-致密摩擦层、22-隔热层、23-多孔复合层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1至图3示出了本实用新型提供的一种制动盘实施例。该制动盘包括铝合金基体1和复合在铝合金基体1上的摩擦体2。摩擦体2为梯度多孔陶瓷。梯度多孔陶瓷包括自铝合金基体1向外依次排布的多孔复合层23、隔热层22以及致密摩擦层21。

其中，致密摩擦层21为干压成型的致密性陶瓷，孔隙率小于2％，具有较强的抗冲击韧性。致密摩擦层21远离铝合金基体1的外侧面为光滑的摩擦面。隔热层22为二氧化锆、三氧化二铝陶瓷层，主要作用是减缓摩擦面工作过程中产生的制动热向铝合金基体1的传导，避免了铝合金基体1温升过高导致的制动盘强度下降和尺寸失稳问题，提高了制动盘表面耐受温度和刹车稳定性，进而保证了制动的可靠性和使用寿命。

多孔复合层23是一种多孔陶瓷，孔隙率为20％-40％，开孔率>99％。多孔复合层23主要是将摩擦体2和铝合金基体1复合在一起，防止两相界面开裂，提高界面疲劳强度和寿命。并且多孔结构有利于铝合金基体1的通风散热，避免铝合金基体1温升过高。

摩擦体2通过干压成型。具体地，将致密摩擦层21、隔热层22以及多孔复合层23上述各自原料通过造粒设备制造形成不同尺寸的颗粒物料后，均匀铺排在压制模具内，并添加有机造孔剂，如亚克力粉、聚乙烯醇、碳粉，通过10-150MPa压力干压成厚度6-8mm圆环状梯度多孔陶瓷预制坯体。经高温烧结1200-1400℃得到梯度多孔陶瓷，对烧结体进行机械加工，获得光滑的摩擦体2表面。

摩擦体2与铝合金基体1通过金属型挤压铸造成型为一体结构。具体地：

采用定位装置将摩擦体2放入模具型腔内，固定在预定的位置，光滑摩擦面向外，多孔一侧朝内；

将铝合金加热到700-750℃使其熔化，并具有较好的流动性，经过精炼脱气后备用；

对铝合金熔液施加压力，将熔液压入到模具型腔里，并与事先放入型腔内的摩擦体2进行复合，形成制动盘坯件，进行机械加工，达到设计尺寸要求。

本实用新型同时提供一种制动系统，包括上述的制动盘。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种制动盘，其特征在于：包括铝合金基体(1)和复合在所述铝合金基体(1)上的摩擦体(2)，所述摩擦体(2)为梯度多孔陶瓷。

2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：所述摩擦体(2)包括自所述铝合金基体(1)向外侧依次排布的多孔复合层(23)、隔热层(22)和致密摩擦层(21)。

3.根据权利要求2所述的制动盘，其特征在于：所述致密摩擦层(21)为干压成型的致密性陶瓷，孔隙率小于2％。

4.根据权利要求3所述的制动盘，其特征在于：所述致密摩擦层(21)远离所述铝合金基体(1)的外侧面具有光滑的摩擦面。

5.根据权利要求2所述的制动盘，其特征在于：所述多孔复合层(23)为多孔陶瓷，孔隙率为20％-40％，开孔率大于99％。

6.根据权利要求2所述的制动盘，其特征在于：所述隔热层(22)为二氧化锆陶瓷层。

7.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：所述梯度多孔陶瓷由尺寸不同的颗粒状物料和造孔剂干压成型。

8.根据权利要求7所述的制动盘，其特征在于：所述摩擦体(2)包括自所述铝合金基体(1)向外侧依次排布的多孔复合层(23)、隔热层(22)和致密摩擦层(21)；所述摩擦体(2)由多种不同尺寸的颗粒状物料干压成型。

9.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：所述摩擦体(2)和所述铝合金基体(1)通过金属型挤压铸造工艺复合为一体结构。

10.一种制动系统，包括权利要求1-9中任一项所述的制动盘。