CN118291801A - 一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于刹车片材料领域，具体地说，是一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，所述制备方法包括将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍、挂浆后制成碳化硅陶瓷粉料，将碳化硅陶瓷粉料氨基化改性，将氧化锆纤维羧基化改性，两者通过酰胺化反应接枝结合，性能更加稳定，改善了氧化锆纤维与碳化硅陶瓷粉料界面结合力弱的缺陷，结构更加致密，力学性能更好；同时氧化锆纤维分布均匀有序，避免了纤维团聚造成表面裂纹的产生。本发明制备的陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片具有优异的耐高温性能和耐摩擦性能，平均摩擦系数为0.416～0.425，磨损率为0.097～0.106×10‑7cm3·N‑1·m‑1，200℃热导率为198～214W/（m·K），使用寿命显著延长。
Description
技术领域
本发明属于刹车片材料领域，具体涉及一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，汽车成为了人们日常出行的主要交通工具之一。人们在对汽车的需求量日益增加的同时，对汽车的外观、安全性、稳定性等也提出了更高的要求。刹车片是汽车制动系统中的关键部件，对汽车的安全性和稳定性有着举足轻重的影响。在汽车制动过程中，刹车片和制动盘之间摩擦产生摩擦力，使汽车在摩擦作用下减速停止，在这个过程中同时会产生大量的热量，因此刹车片不仅要具有良好的耐磨性，还要具有优异的耐高温特性。
传统的汽车刹车片多使用半金属材料、石棉材料等，半金属材料强度高，导热性能强，缺点是易磨损、噪音大；石棉材料耐高温、抗张能力强，但是其导热能力差，且制动时产生的纤维会随着人们的呼吸进入到肺部，严重危害人们的健康。
陶瓷材料是近年来兴起的新型刹车片材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀性能，如C/C-SiC材料、Al2O3材料等。C/C-SiC材料以碳化硅和碳纤维为基体制备而成，具有优异的热稳定性和力学性能，但摩擦稳定性较差；Al2O3材料化学稳定性强，但烧结温度略高。陶瓷材料与金属材料相比，强度硬度较高，但是陶瓷材料脆性较大，变形能力不足，限制了其在刹车片领域的应用。
目前，对陶瓷材料的增韧方法主要有加入氧化锆、氧化铝等增韧纤维，由于增韧纤维易团聚，且与陶瓷基体的界面结合力较弱，造成材料性能大大下降。因此，如何提高增韧纤维的分散性及陶瓷材料和增韧纤维之间的结合力，是近年来研究的热点之一。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，实现提高陶瓷材料和增韧纤维之间的结合力，增韧纤维均匀分散的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，包括以下步骤：
S1、将碳化硅、三氧化二铝、淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、去离子水混合50～60min后制成浆料；
S2、将聚氨酯泡沫加入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2～4h后水洗并晾干，再加入到羧甲基纤维素溶液中活性处理，得活化聚氨酯泡沫；
S3、将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍，经4～5次反复挤压、气吹至挂浆均匀后进行干燥，得坯体；坯体经低温预烧、高温烧结、冷却、破碎、研磨后得碳化硅陶瓷粉料；
S4、将碳化硅陶瓷粉料、KH-550依次加入到甲苯中搅拌20～30min，通入氮气后升温至80～90℃反应4～6h，反应结束后真空抽滤、离心洗涤、烘干后得氨基化陶瓷粉料；
S5、将氧化锆纤维加入到去离子水中超声分散3～5min后加入KH-550,70～80℃下反应3～4h，在氧化锆纤维表面修饰氨基，离心、过滤后得中间产物；将中间产物加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3～5min，再加入2-辛烯基琥珀酸酐，35～45℃下反应8～10h，反应结束后离心、洗涤、烘干得羧基化氧化锆纤维；
S6、将氨基化陶瓷粉料、羧基化氧化锆纤维加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3～5min，调节pH至5～6，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，35～45℃反应60～80min，得改性陶瓷粉料；
S7、将改性陶瓷粉料、合金粉体、碳氮化钛、钛粉、钛酸钾晶须、改性酚醛树脂、二硫化钼、石墨烯和丁腈橡胶粉研磨并混合均匀后加入到模具中压制成型，经烧结处理、冷却后得陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片。
优选的，按照重量份数计，所述S1中碳化硅为40～45份，三氧化二铝为10～13份，淀粉为5～7份，羧甲基纤维素为0.2～0.3份，聚丙烯酰胺为0.08～0.1份，去离子水为25～30份。
优选的，所述S2中氢氧化钠溶液的质量分数为5～8%，羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的质量分数为0.08～1.2%；所述聚氨酯泡沫的规格为100ppi。
优选的，所述S3中干燥的温度为80～100℃，时间为6～8h。
优选的，所述S3中低温预烧的温度为400～600℃，升温速率为0.8～1℃/min，保温时间为1～2h；所述高温烧结的温度为1200～1600℃，升温速率为4～5℃/min，保温时间为2～3h。
优选的，所述S3中研磨采用行星式球磨机；所述碳化硅陶瓷粉料的细度为300～400目。
优选的，所述S4中碳化硅陶瓷粉料、KH-550和甲苯的质量比为4～6：1.5～2：18～22。
优选的，所述S4中烘干的温度为90～100℃，时间为4～6h。
优选的，所述S5中氧化锆纤维的直径为5～10μm；所述KH-550的加入量为氧化锆纤维质量的20～30%；所述2-辛烯基琥珀酸酐的加入量为氧化锆纤维质量的35～42%。
优选的，所述S5中烘干的温度为50～60℃，时间为4～6h。
优选的，所述S6中氨基化陶瓷粉料和羧基化氧化锆纤维的质量比为40～50:10～12。
优选的，所述S6中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的8～11%，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的5～7%。
优选的，按照重量份数计，所述S7中改性陶瓷粉料为25～35份，合金粉体15～20份，碳氮化钛为9～11份，钛粉1～2份，钛酸钾晶须6～8份，改性酚醛树脂3～5份，二硫化钼2～3份，石墨烯1～2份，丁腈橡胶粉5～7份。
优选的，所述S7中合金粉体的尺寸为20～30μm；所述合金粉体中，Sn占24wt%，Cu占28wt%，Fe占32wt%，Cr占9.7%，Zn占2.5%，Mo占1.6%，Ni占0.8%，剩余为其他微量元素及杂质。
优选的，所述S7中压制成型的压力为120～180MPa，温度为160～180℃。
优选的，所述S7中烧结处理的温度为500～700℃，升温速率为15～20℃/min，保温时间为1～2h。
由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：
1、本发明制备的陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片具有优异的耐高温性能和耐摩擦性能，平均摩擦系数为0.416～0.425，磨损率为0.097～0.106×10-7cm3·N-1·m-1，200℃热导率为198～214W/（m·K），使用寿命显著延长。
2、本发明制备的陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片力学性能优异，洛氏硬度为75～85，抗压强度为163～175MPa，抗剪强度121～133MPa，冲击强度为7.86～8.92kJ/m2，抗裂性为无裂纹产生。
3、本发明将聚氨酯泡沫活化处理，改善聚氨酯泡沫与浆料间的界面性，后续挂浆更加均匀，得到具有多孔结构的碳化硅陶瓷粉料。
4、将碳化硅陶瓷粉料氨基化改性，将氧化锆纤维羧基化改性，两者通过酰胺化反应接枝结合，性能更加稳定，改善了氧化锆纤维与碳化硅陶瓷粉料界面结合力弱的缺陷，结构更加致密，力学性能更好；同时氧化锆纤维分布均匀有序，避免了纤维团聚造成表面裂纹的产生。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1 S1、将碳化硅、三氧化二铝、淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、去离子水混合55min后制成浆料；
S2、将聚氨酯泡沫加入到氢氧化钠溶液中浸泡处理3h后水洗并晾干，再加入到羧甲基纤维素溶液中活性处理，得活化聚氨酯泡沫；
S3、将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍，经5次反复挤压、气吹至挂浆均匀后进行干燥，得坯体；坯体经低温预烧、高温烧结、冷却、破碎、研磨后得碳化硅陶瓷粉料；
S4、将碳化硅陶瓷粉料、KH-550依次加入到甲苯中搅拌25min，通入氮气后升温至85℃反应5h，反应结束后真空抽滤、离心洗涤、烘干后得氨基化陶瓷粉料；
S5、将氧化锆纤维加入到去离子水中超声分散4min后加入KH-550,75℃下反应3.5h，在氧化锆纤维表面修饰氨基，离心、过滤后得中间产物；将中间产物加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散4min，再加入2-辛烯基琥珀酸酐，40℃下反应9h，反应结束后离心、洗涤、烘干得羧基化氧化锆纤维；
S6、将氨基化陶瓷粉料、羧基化氧化锆纤维加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散4min，调节pH至5.5，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，40℃反应70min，得改性陶瓷粉料；
S7、将改性陶瓷粉料、合金粉体、碳氮化钛、钛粉、钛酸钾晶须、改性酚醛树脂、二硫化钼、石墨烯和丁腈橡胶粉研磨并混合均匀后加入到模具中压制成型，经烧结处理、冷却后得陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片。
按照重量份数计，所述S1中碳化硅为43份，三氧化二铝为11份，淀粉为6份，羧甲基纤维素为0.25份，聚丙烯酰胺为0.09份，去离子水为28份。
所述S2中氢氧化钠溶液的质量分数为7%，羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的质量分数为0.1%；所述聚氨酯泡沫的规格为100ppi。
所述S3中干燥的温度为90℃，时间为7h。
所述S3中低温预烧的温度为500℃，升温速率为0.9℃/min，保温时间为1.5h；所述高温烧结的温度为1200℃，升温速率为4.5℃/min，保温时间为2.5h。
所述S3中研磨采用行星式球磨机；所述碳化硅陶瓷粉料的细度为350目。
所述S4中碳化硅陶瓷粉料、KH-550和甲苯的质量比为5：1.7：20。
所述S4中烘干的温度为95℃，时间为5h。
所述S5中氧化锆纤维的直径为8μm；所述KH-550的加入量为氧化锆纤维质量的27%；所述2-辛烯基琥珀酸酐的加入量为氧化锆纤维质量的39%。
所述S5中烘干的温度为55℃，时间为5h。
所述S6中氨基化陶瓷粉料和羧基化氧化锆纤维的质量比为45:11。
所述S6中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的10%，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的6%。
按照重量份数计，所述S7中改性陶瓷粉料为30份，合金粉体17份，碳氮化钛为10份，钛粉1.5份，钛酸钾晶须7份，改性酚醛树脂4份，二硫化钼2.5份，石墨烯1.5份，丁腈橡胶粉6份。
所述S7中合金粉体的尺寸为25μm；所述合金粉体中，Sn占24wt%，Cu占28wt%，Fe占32wt%，Cr占9.7%，Zn占2.5%，Mo占1.6%，Ni占0.8%，剩余为其他微量元素及杂质。
所述S7中压制成型的压力为150MPa，温度为170℃。
所述S7中烧结处理的温度为600℃，升温速率为17℃/min，保温时间为1.5h。
实施例2 S1、将碳化硅、三氧化二铝、淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、去离子水混合50min后制成浆料；
S2、将聚氨酯泡沫加入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2h后水洗并晾干，再加入到羧甲基纤维素溶液中活性处理，得活化聚氨酯泡沫；
S3、将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍，经4次反复挤压、气吹至挂浆均匀后进行干燥，得坯体；坯体经低温预烧、高温烧结、冷却、破碎、研磨后得碳化硅陶瓷粉料；
S4、将碳化硅陶瓷粉料、KH-550依次加入到甲苯中搅拌20min，通入氮气后升温至80℃反应4h，反应结束后真空抽滤、离心洗涤、烘干后得氨基化陶瓷粉料；
S5、将氧化锆纤维加入到去离子水中超声分散3min后加入KH-550,70℃下反应3h，在氧化锆纤维表面修饰氨基，离心、过滤后得中间产物；将中间产物加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3min，再加入2-辛烯基琥珀酸酐，35℃下反应8h，反应结束后离心、洗涤、烘干得羧基化氧化锆纤维；
S6、将氨基化陶瓷粉料、羧基化氧化锆纤维加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3min，调节pH至5，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，35℃反应60min，得改性陶瓷粉料；
S7、将改性陶瓷粉料、合金粉体、碳氮化钛、钛粉、钛酸钾晶须、改性酚醛树脂、二硫化钼、石墨烯和丁腈橡胶粉研磨并混合均匀后加入到模具中压制成型，经烧结处理、冷却后得陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片。
按照重量份数计，所述S1中碳化硅为40份，三氧化二铝为10份，淀粉为5份，羧甲基纤维素为0.2份，聚丙烯酰胺为0.08份，去离子水为25份。
所述S2中氢氧化钠溶液的质量分数为8%，羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的质量分数为0.08%；所述聚氨酯泡沫的规格为100ppi。
所述S3中干燥的温度为80℃，时间为6h。
所述S3中低温预烧的温度为400℃，升温速率为0.8℃/min，保温时间为1h；所述高温烧结的温度为1200℃，升温速率为4℃/min，保温时间为2h。
所述S3中研磨采用行星式球磨机；所述碳化硅陶瓷粉料的细度为300目。
所述S4中碳化硅陶瓷粉料、KH-550和甲苯的质量比为4：1.5：18。
所述S4中烘干的温度为90℃，时间为4h。
所述S5中氧化锆纤维的直径为10μm；所述KH-550的加入量为氧化锆纤维质量的20%；所述2-辛烯基琥珀酸酐的加入量为氧化锆纤维质量的35%。
所述S5中烘干的温度为50℃，时间为4h。
所述S6中氨基化陶瓷粉料和羧基化氧化锆纤维的质量比为40:10。
所述S6中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的8%，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的5%。
按照重量份数计，所述S7中改性陶瓷粉料为25份，合金粉体15份，碳氮化钛为9份，钛粉1份，钛酸钾晶须6份，改性酚醛树脂3份，二硫化钼2份，石墨烯1份，丁腈橡胶粉5份。
所述S7中合金粉体的尺寸为20μm；所述合金粉体中，Sn占24wt%，Cu占28wt%，Fe占32wt%，Cr占9.7%，Zn占2.5%，Mo占1.6%，Ni占0.8%，剩余为其他微量元素及杂质。
所述S7中压制成型的压力为120MPa，温度为160℃。
所述S7中烧结处理的温度为500℃，升温速率为15℃/min，保温时间为1h。
实施例3 S1、将碳化硅、三氧化二铝、淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、去离子水混合60min后制成浆料；
S2、将聚氨酯泡沫加入到氢氧化钠溶液中浸泡处理4h后水洗并晾干，再加入到羧甲基纤维素溶液中活性处理，得活化聚氨酯泡沫；
S3、将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍，经5次反复挤压、气吹至挂浆均匀后进行干燥，得坯体；坯体经低温预烧、高温烧结、冷却、破碎、研磨后得碳化硅陶瓷粉料；
S4、将碳化硅陶瓷粉料、KH-550依次加入到甲苯中搅拌30min，通入氮气后升温至90℃反应6h，反应结束后真空抽滤、离心洗涤、烘干后得氨基化陶瓷粉料；
S5、将氧化锆纤维加入到去离子水中超声分散5min后加入KH-550,80℃下反应4h，在氧化锆纤维表面修饰氨基，离心、过滤后得中间产物；将中间产物加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散5min，再加入2-辛烯基琥珀酸酐，45℃下反应10h，反应结束后离心、洗涤、烘干得羧基化氧化锆纤维；
S6、将氨基化陶瓷粉料、羧基化氧化锆纤维加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散5min，调节pH至6，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，45℃反应80min，得改性陶瓷粉料；
S7、将改性陶瓷粉料、合金粉体、碳氮化钛、钛粉、钛酸钾晶须、改性酚醛树脂、二硫化钼、石墨烯和丁腈橡胶粉研磨并混合均匀后加入到模具中压制成型，经烧结处理、冷却后得陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片。
按照重量份数计，所述S1中碳化硅为45份，三氧化二铝为13份，淀粉为7份，羧甲基纤维素为0.3份，聚丙烯酰胺为0.1份，去离子水为30份。
所述S2中氢氧化钠溶液的质量分数为5%，羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的质量分数为1.2%；所述聚氨酯泡沫的规格为100ppi。
所述S3中干燥的温度为100℃，时间为8h。
所述S3中低温预烧的温度为600℃，升温速率为1℃/min，保温时间为2h；所述高温烧结的温度为1600℃，升温速率为5℃/min，保温时间为3h。
所述S3中研磨采用行星式球磨机；所述碳化硅陶瓷粉料的细度为400目。
所述S4中碳化硅陶瓷粉料、KH-550和甲苯的质量比为6：2：22。
所述S4中烘干的温度为100℃，时间为6h。
所述S5中氧化锆纤维的直径为5μm；所述KH-550的加入量为氧化锆纤维质量的30%；所述2-辛烯基琥珀酸酐的加入量为氧化锆纤维质量的42%。
所述S5中烘干的温度为60℃，时间为6h。
所述S6中氨基化陶瓷粉料和羧基化氧化锆纤维的质量比为50:12。
所述S6中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的11%，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的7%。
按照重量份数计，所述S7中改性陶瓷粉料为35份，合金粉体20份，碳氮化钛为11份，钛粉2份，钛酸钾晶须8份，改性酚醛树脂5份，二硫化钼3份，石墨烯2份，丁腈橡胶粉7份。
所述S7中合金粉体的尺寸为30μm；所述合金粉体中，Sn占24wt%，Cu占28wt%，Fe占32wt%，Cr占9.7%，Zn占2.5%，Mo占1.6%，Ni占0.8%，剩余为其他微量元素及杂质。
所述S7中压制成型的压力为180MPa，温度为180℃。
所述S7中烧结处理的温度为700℃，升温速率为20℃/min，保温时间为2h。
对比例1选择具有代表性的实施例1，去掉S4、S6，直接将等量的羧基化氧化锆纤维和碳化硅陶瓷粉料混合后加入到S7中替代改性陶瓷粉料，其余均与实施例1一致，作为对比例1。
对比例2选择具有代表性的实施例1，去掉S5、S6，直接将等量的氧化锆纤维和氨基化陶瓷粉料混合后加入到S7中替代改性陶瓷粉料，其余均与实施例1一致，作为对比例2。
对比例3选择具有代表性的实施例1，去掉S4、S5、S6，直接将等量的氧化锆纤维和碳化硅陶瓷粉料混合后加入到S7中替代改性陶瓷粉料，其余均与实施例1一致，作为对比例3。
对实施例1-3和对比例1-3制备的刹车片进行性能检测，检测结果见表1。
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 摩擦系数 | 0.416 | 0.425 | 0.42 | 0.472 | 0.484 | 0.493 |
| 磨损率（1×10-7cm3·N-1·m-1） | 0.097 | 0.106 | 0.102 | 0.556 | 0.627 | 0.779 |
| 200℃热导率［W/（m·K）］ | 214 | 198 | 206 | 173 | 165 | 140 |
| 洛氏硬度 | 85 | 75 | 80 | 65 | 61 | 54 |
| 抗压强度（MPa） | 175 | 163 | 168 | 132 | 121 | 106 |
| 抗剪强度（MPa） | 133 | 121 | 128 | 112 | 103 | 94 |
| 冲击强度（kJ/m2） | 8.92 | 7.86 | 8.34 | 4.75 | 4.2 | 4.02 |
| 抗裂性 | 无裂纹产生 | 无裂纹产生 | 无裂纹产生 | 产生裂纹 | 产生裂纹 | 产生裂纹 |
检测方法：
摩擦系数、磨损率按照QC/T 520-1999检测；
洛氏硬度按照GB/T 5766-2007检测；
抗剪强度按照QC/T473-1999检测；
冲击强度按照GB 5763-2018检测；
抗裂性按照GB 5763-2018检测。
从表1中可知，将碳化硅陶瓷粉料氨基化改性，将氧化锆纤维羧基化改性，两者通过酰胺化反应接枝结合，改善了氧化锆纤维与碳化硅陶瓷粉料界面结合力弱的缺陷，结构更加致密，力学性能更好；同时氧化锆纤维分布均匀有序，避免了纤维团聚造成表面裂纹的产生。
对比例1直接将等量的羧基化氧化锆纤维和碳化硅陶瓷粉料混合后加入到S7中替代改性陶瓷粉料，由于氧化锆纤维羧基化改性，分散性较好，因此与对比例2和对比例3相比性能更好，但与碳化硅陶瓷粉料的结合力与实施例1相比较弱，结构也不如实施例1有序致密，因此磨损率相对于实施例1较高，整体性能也不如实施例1。
除非特殊说明，本发明所述比例，均为质量比例，所述百分比，均为质量百分比；原料均为市购。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将碳化硅、三氧化二铝、淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、去离子水混合50～60min后制成浆料；
S2、将聚氨酯泡沫加入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2～4h后水洗并晾干，再加入到羧甲基纤维素溶液中活性处理，得活化聚氨酯泡沫；
S3、将活化聚氨酯泡沫加入到浆料中搅拌充分浸渍，经4～5次反复挤压、气吹至挂浆均匀后进行干燥，得坯体；坯体经低温预烧、高温烧结、冷却、破碎、研磨后得碳化硅陶瓷粉料；
S4、将碳化硅陶瓷粉料、KH-550依次加入到甲苯中搅拌20～30min，通入氮气后升温至80～90℃反应4～6h，反应结束后真空抽滤、离心洗涤、烘干后得氨基化陶瓷粉料；
S5、将氧化锆纤维加入到去离子水中超声分散3～5min后加入KH-550,70～80℃下反应3～4h，离心、过滤后得中间产物；将中间产物加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3～5min，再加入2-辛烯基琥珀酸酐，35～45℃下反应8～10h，反应结束后离心、洗涤、烘干得羧基化氧化锆纤维；
S6、将氨基化陶瓷粉料、羧基化氧化锆纤维加入到N，N-二甲基甲酰胺中超声分散3～5min，调节pH至5～6，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，35～45℃反应60～80min，得改性陶瓷粉料；
S7、将改性陶瓷粉料、合金粉体、碳氮化钛、钛粉、钛酸钾晶须、改性酚醛树脂、二硫化钼、石墨烯和丁腈橡胶粉研磨并混合均匀后加入到模具中压制成型，经烧结处理、冷却后得陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，按照重量份数计，所述S1中碳化硅为40～45份，三氧化二铝为10～13份，淀粉为5～7份，羧甲基纤维素为0.2～0.3份，聚丙烯酰胺为0.08～0.1份，去离子水为25～30份。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S2中氢氧化钠溶液的质量分数为5～8%，羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的质量分数为0.08～1.2%。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S3中低温预烧的温度为400～600℃，升温速率为0.8～1℃/min，保温时间为1～2h；所述高温烧结的温度为1200～1600℃，升温速率为4～5℃/min，保温时间为2～3h。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S4中碳化硅陶瓷粉料、KH-550和甲苯的质量比为4～6：1.5～2：18～22。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S5中氧化锆纤维的直径为5～10μm；所述KH-550的加入量为氧化锆纤维质量的20～30%；所述2-辛烯基琥珀酸酐的加入量为氧化锆纤维质量的35～42%。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S6中氨基化陶瓷粉料和羧基化氧化锆纤维的质量比为40～50:10～12。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S6中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的8～11%，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的加入量为羧基化氧化锆纤维质量的5～7%。
9.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，按照重量份数计，所述S7中改性陶瓷粉料为25～35份，合金粉体15～20份，碳氮化钛为9～11份，钛粉1～2份，钛酸钾晶须6～8份，改性酚醛树脂3～5份，二硫化钼2～3份，石墨烯1～2份，丁腈橡胶粉5～7份。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷合金复合耐磨耐高温刹车片的制备方法，其特征在于，所述S7中压制成型的压力为120～180MPa，温度为160～180℃；
所述S7中烧结处理的温度为500～700℃，升温速率为15～20℃/min，保温时间为1～2h。
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