一種具有高清潔性能的安全型摩擦材料及摩擦片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種摩擦材料，尤其涉及一種汽車剎車盤用具有高清潔性能的安全型 摩擦材料及摩擦片的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活水平不斷提高，追求由最初的滿足于溫飽提高到了 對(duì)物質(zhì)的追求，進(jìn)而對(duì)各個(gè)方面的最低需求都提高了一個(gè)檔次，交通工具由原來(lái)的徒步升 級(jí)到馬車，現(xiàn)在已經(jīng)是滿大街的汽車。隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng)，汽車污染問題隨之出現(xiàn) 在人們的實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)，包括為其排放、噪音污染等。其中在汽車應(yīng)用到的剎車系統(tǒng)中，其中 的摩擦片采用非金屬制備。在汽車剎車過程中，摩擦片會(huì)產(chǎn)生磨損，其一會(huì)對(duì)路面造成粉塵 污染；其二是在剎車系統(tǒng)中，摩擦片磨損產(chǎn)生的粉塵等夾雜在其中，導(dǎo)致摩擦片磨損速度更 快，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致摩擦片抱死剎車片而導(dǎo)致汽車事故的發(fā)生。保證摩擦片的清潔性是一 個(gè)不容忽視的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種擁有高摩擦系數(shù)和 安全性能的同時(shí)，具有高清潔性能的摩擦材料及應(yīng)用該材料進(jìn)行摩擦片制備的方法。
[0004] 本發(fā)明所述具有高清潔性能的安全型摩擦材料所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明中， 按重量百分比計(jì)，該材料包括以下組分：樹脂4~10%，焦炭粉6~10%，腈粉0. 5~5%，輪 胎粉1~8%，剛玉1~4%，石墨9~20%，鐵黑1~3%，活性炭1~3%，摩擦粉2~5%，纖維 20~30%，填料30~55%。
[0005] 由上述方案可見，通過控制膜料以及潤(rùn)滑材料的用料和種類，特別是控制對(duì)盤磨 損大的鉻鐵礦粉的使用，因其加大盤的磨損，盤磨損對(duì)清潔性影響大，故在本發(fā)明中不再使 用鉻鐵礦粉，保證摩擦材料的安全性和清潔性，由該材料制備得到的摩擦片摩擦系數(shù)高而 穩(wěn)定、清潔性能優(yōu)異、內(nèi)剪切強(qiáng)度高、材料比重小、硬度適中、成本不高，解決了一般摩擦材 料高摩擦系數(shù)與清潔性能之間的矛盾，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了材料的無(wú)石棉化和生產(chǎn)效率的提高。
[0006] 進(jìn)一步地，按重量百分比計(jì)，該材料包括以下組分：樹脂10%，焦炭粉6. 8%，腈 粉0. 5%，輪胎粉1. 0%，剛玉1. 5%，石墨9. 1%，鐵黑2. 5%，活性炭2. 0%，摩擦粉2. 3%，纖維 22. 15%，填料 37. 85%。
[0007] 進(jìn)一步地，按重量百分比計(jì)，該材料包括以下組分：樹脂8. 0%，焦炭粉6. 8%，腈 粉1. 〇%，輪胎粉1. 2%，剛玉1. 5%，石墨10. 5%，鐵黑2. 5%，活性炭1. 5%，摩擦粉2. 3%，纖維 22. 15%，填料 38. 25%。
[0008] 進(jìn)一步地，按重量百分比計(jì)，該材料包括以下組分：樹脂4. 7%，焦炭粉6. 8%，腈 粉1. 7%，輪胎粉4. 3%，剛玉1. 7%，石墨12. 8%，鐵黑1. 7%，活性炭3. 0%，摩擦粉4. 3%，纖維 22. 15%，填料 32. 55%。
[0009] 進(jìn)一步地，所述纖維由金屬纖維和有機(jī)纖維混合而成，按重量百分比計(jì)，所述金屬 纖維的含量為21. 3%，所述有機(jī)纖維的含量為0. 85%。
[0010] 進(jìn)一步地，按重量百分比計(jì)，所述填料包括重晶石28. 0%、冰晶石6. 0%、氧化鈣 0. 85%、硫化物 3. 0%。
[0011] 進(jìn)一步地，按重量百分比計(jì)，所述填料包括重晶石28. 4%、冰晶石6.0%、氧化鈣 0. 85%、硫化物 3. 0%。
[0012] 進(jìn)一步地，所述活性炭和所述摩擦粉作為填料其中的一種成分加入，按重量百分 比計(jì)，所述填料還包括重晶石22. 98%、冰晶石6. 0%、氧化鈣0. 85%、硫化物3. 0%。
[0013] 更進(jìn)一步地，所述樹脂為酚醛樹脂或直線型樹脂，所述腈粉為丁腈膠粉、丁苯膠 粉。
[0014] 本發(fā)明利用上述摩擦材料進(jìn)行摩擦片制備的方法所采用的技術(shù)方案為，該制備方 法采用干法成型工藝，按以下步驟進(jìn)行： (1) 混料：按重量百分比稱取所有原材料，把所有材料放入高速混料機(jī)中，攪拌2~10 分鐘，制成摩擦材料混拌料； (2) 預(yù)壓：混拌料放入模具中，常溫，壓制壓力50±2MPa，保壓時(shí)間5s，無(wú)需排氣的條件 下進(jìn)行預(yù)成型； (3) 熱壓：將壓坯放入模具中，模具溫度控制在150±5°C，壓制壓力30±2MPa，保溫保 壓時(shí)間在25s/mm的條件下進(jìn)行熱壓；熱壓開始8s排氣，以后間隔5s，每次排氣3s，排氣 3~5次； (4) 熱處理：從室溫~140°C，等速升溫2h，保溫Ih ;從140°C~160°C，等速升溫lh， 保溫Ih ;從160°C~185°C，等速升溫lh，保溫3h ; (5) 尺寸加工：產(chǎn)品從模具中取出，采用專用的磨削設(shè)備，保證摩擦片平面度0.2mm以 內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明從清潔度的角度出發(fā)，特別是控制對(duì)盤磨損大的鉻 鐵礦粉的使用，因其增加盤的磨損，盤磨損對(duì)清潔性影響大，故在本發(fā)明中不再使用鉻鐵礦 粉。適當(dāng)?shù)奶砑右欢ū壤臐?rùn)滑材料和摩擦粉等有機(jī)材料，使摩擦材料在保證一定的機(jī)械 強(qiáng)度的同時(shí)，擁有較低的硬度；本發(fā)明通過控制樹脂的用量，控制摩擦材料內(nèi)部的孔隙情 況；通過控制膠粉、輪胎粉以及摩擦粉的用量，控制摩擦材料的硬度；通過控制磨料以及潤(rùn) 滑材料的用料以及種類，保證摩擦材料的安全性；與現(xiàn)有技術(shù)相比，嚴(yán)格控制材料組分中有 機(jī)物、磨料以及潤(rùn)滑材料的用量與搭配，材料具體為樹脂、焦炭粉、膠粉、輪胎粉、剛玉、石墨 的用量與搭配，來(lái)達(dá)到滿足高摩擦性能的同時(shí)，滿足降低噪音的需求。經(jīng)過材料研發(fā)、性能 測(cè)試及裝車試驗(yàn)，所得產(chǎn)品的摩擦系數(shù)高而穩(wěn)定、內(nèi)剪切強(qiáng)度高、材料比重小、硬度適中、成 本低，解決了一般摩擦材料高摩擦系數(shù)與清潔性能之間的矛盾，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了材料的無(wú)石棉 化和生廣效率的提尚。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明提供一種擁有高摩擦系數(shù)和安全性能的同時(shí)，兼顧清潔性能問題的摩擦材 料及利用該材料進(jìn)行摩擦片制作的制備方法。本發(fā)明針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過實(shí)際 的調(diào)查研究，了解清潔問題的產(chǎn)生與摩擦材料的相關(guān)關(guān)系，嚴(yán)格控制材料組分中有機(jī)物和 磨料的用量與搭配，材料具體為樹脂、焦炭粉、膠粉、輪胎粉、剛玉、石墨的用量與搭配，來(lái)達(dá) 到擁有高摩擦系數(shù)的同時(shí)，擁有優(yōu)異的清潔性能。經(jīng)過材料研發(fā)、性能測(cè)試及實(shí)際裝車試 驗(yàn)，所得產(chǎn)品的摩擦系數(shù)高而穩(wěn)定、磨損率小、清潔性能優(yōu)異、內(nèi)剪切強(qiáng)度高、材料比重小、 硬度適中、成本不高。下面，以具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017] 實(shí)施例一： 所述摩擦材料按照百分比計(jì)，其包括以下組分：樹脂10%，焦炭粉6. 8%，腈粉0. 5%，輪胎 粉1. 0%，剛玉1. 5%，石墨9. 1%，鐵黑2. 5%，摩擦粉2. 3%，纖維22. 15%，填料39. 85%。所述纖 維由金屬纖維和有機(jī)纖維混合而成，按重量百分比計(jì)，所述金屬纖維的含量為21. 3%，所述 有機(jī)纖維的含量為0. 85%。所述填料包括重晶石30. 0%、冰晶石6. 0%、氧化鈣0. 85%、硫化物 3. 0%，合計(jì)含量39. 85%。所述樹脂為酚醛樹脂或直線型樹脂，所述腈粉為丁腈膠粉、丁苯膠 粉。
[0018] 按上述重量比例稱取各原材料，采用干法預(yù)成型工藝，按以下五個(gè)步驟進(jìn)行： (1) 混料：按重量百分比稱取所有原材料，把所有材料放入高速混料機(jī)中，攪拌4分鐘， 制成摩擦材料混拌料； (2) 預(yù)壓：混拌料放入模具中，常溫，壓制壓力50±2MPa，保壓時(shí)間5s，無(wú)需排氣的條件 下進(jìn)行預(yù)成型； (3) 熱壓：將壓坯放入模具中，模具溫度控制在150±5°C，壓制壓力30±2MPa，保溫保 壓時(shí)間在25s/mm的條件下進(jìn)行熱壓；熱壓開始8s排氣，以后間隔5s，每次排氣3s，排氣 3~5次； (4) 熱處理：從室溫~140°C，等速升溫2h，保溫Ih ;從140°C~160°C，等速升溫lh， 保溫Ih ;從160°C~185°C，等速升溫lh，保溫3h ; (5) 尺寸加工：產(chǎn)品從模具中取出，