CN100350013C - 新型高性能无石棉半金属刹车片材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，可制成盘式或鼓式刹车片。它由以下四种复合添加物组成：一是5～30%莱武氏相强化铁基合金粉末，并复合添加5～20%的纯铜粉或青铜粉；二是5～25%的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加5～25%改性酚醛树酯、0.5～2%四硫化双秋兰姆和0.5～2%三硫化四甲基秋兰姆促进剂；三是5～20%玻璃纤维或/和5～20%钢纤维或/和1～10%天然剑麻纤维和1～10%碳纤维复合添加物；四是1～10%纳米三氧化二铝及其它填充剂1～10%鳞片状石墨、1～12%硫酸镐、0.3～3%硫和0.5～3%氮化硼。本发明可以使刹车材料耐温达350～400℃，摩擦系数稳定在0.35～0.45之间，热衰退性能良好、使用寿命长。

Description

新型高性能无石棉半金属刹车片材料
技术领域：
本发明涉及一种刹车片材料，尤其是涉及一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，可用于中、高档汽车，重型卡车，大马力拖拉机，也用于石油钻机和离合器，可制成盘式或鼓式刹车片。
背景技术：
长期以来，机动车辆刹车材料采用石棉为主要摩阻材料的刹车片。石棉产品及其反应产物对人有致癌的危险。所以无石棉刹车材料是发展方向和必然趋势。目前已有无石棉半金属刹车材料，但其目前的性能档次不高，主要是耐温不高，仅在250～350℃之间，热稳定的摩擦系数仅0.25～0.35，性能有待提高。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种耐温性高，热稳定的摩擦系数大的新型高性能无石棉半金属刹车片材料。
本发明的目的是这样实现的：一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，其特征在于它由以下四种复合添加物组成：
一是5～30％的莱武氏相强化铁基合金粉末，主要成分为：C≤0.06％，Cr16-25％，Ni10-30％，Mo12-25％，Si2-4％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质，莱武氏相强化铁基合金粉末摩擦系数高，达0.5，耐高温，达700℃，耐磨，耐腐蚀性能优异，并加有5～20％的纯铜粉或青铜粉；
二是5～25％的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加5～25％改性酚醛树酯、0.5～2％四硫化双秋兰姆和0.5～2％三硫化四甲基秋兰姆促进剂；
三是5～20％玻璃纤维或/和5～20％钢纤维或/和1～10％天然剑麻纤维和1～10％碳纤维复合添加物；
四是1～10％纳米三氧化二铝及其它填充剂1～10％鳞片状石墨、1～12％硫酸镐、0.3～3％硫和0.5～3％氮化硼，
以上成分配方的总含量为100％质量百分比。
本发明新型高性能无石棉半金属刹车片材料，所述的玻璃纤维或/和钢纤维长度不大于8mm，天然剑麻纤维和碳纤维长度不大于10mm。
通过上述改进，可以使刹车材料耐温达350～400℃，摩擦系数稳定在0.35～0.45之间，热衰退性能良好、使用寿命长。
刹车片生产工艺是现有的，即：
Figure C20061003877900041
Figure C20061003877900042
Figure C20061003877900043
具体实施方式：
本发明涉及一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，它由以下四种复合添加物组成：
一是5～30％的莱武氏相强化铁基合金粉末，主要成分为：C≤0.06％，Cr16-25％，Ni10-30％，Mo12-25％，Si2-4％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质，粉末粒度细小于300目，莱武氏相强化铁基合金粉末摩擦系数高，达0.5，耐高温，达700℃，耐磨，耐腐蚀性能优异，并加有5～20％的纯铜粉或青铜粉；
二是5～25％的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加5～25％改性酚醛树酯、0.5～2％四硫化双秋兰姆和0.5～2％三硫化四甲基秋兰姆促进剂；
三是5～20％玻璃纤维或/和5～20％钢纤维或/和1～10％天然剑麻纤维和1～10％碳纤维复合添加物；
四是1～10％纳米三氧化二铝及其它填充剂1～10％鳞片状石墨、1～12％硫酸镐、0.3～3％硫和0.5～3％氮化硼，
以上成分配方的总含量为100％质量百分比。
实施例1：本实施例的配料成分为：20份(质量份，下同)莱武氏相强化铁基合金粉末，并复合添加8份纯铜粉或青铜粉，粉末粒度200目；17份的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加15份改性酚醛树酯、0.75份四硫化双秋兰姆、0.75份三硫化四甲基秋兰姆促进剂，粒度200目；15份玻璃短纤维，长度不大于7mm，7％碳纤维，长度不大于8mm；7份纳米三氧化二铝及其它填充剂：3份鳞片状石墨、5份硫酸镐、0.5份硫和1份氮化硼。按下列工艺实施夏利汽车前轮盘式刹车片产品：
Figure C20061003877900061
Figure C20061003877900062
Figure C20061003877900063
材料性能测试结果附合美国SAEJ661标准，350℃摩擦系数0.438(升温)～0.441(降温)，评为FF级；磨损率ΔW3.91(合格品＜9)10-7Cm3/N.m，适用于中高档轿车。
实施例2：
本实施例的配料成分为：30份(质量份，下同)莱武氏相强化铁基合金粉末，并复合添加5份纯铜粉或青铜粉，粉末粒度200目；8份的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加15份改性酚醛树酯、0.75份四硫化双秋兰姆、0.75％三硫化四甲基秋兰姆促进剂，粒度200目；10％玻璃短纤维及5份钢纤维，长度不大于7mm，3份碳纤维和4份天然剑麻纤维，长度不大于8mm；7份纳米三氧化二铝及其它填充剂：4份鳞片状石墨、5.2份硫酸镐、0.3份硫和2份氮化硼。按下列工艺实施桑塔那汽车前轮盘式刹车片产品：
Figure C20061003877900064
Figure C20061003877900065
Figure C20061003877900066
材料性能测试结果附合美国SAEJ661标准，350℃摩擦系数0.458(升温)～0.477(降温)，评为GG级；磨损率ΔW7.0(合格品＜9)10-7Cm3/N.m，适用于中高档轿车和重型卡车。
所述的莱武氏相强化铁基合金粉末，主要成分为：C≤0.06％，
Cr16-25％，Ni10-30％，Mo12-25％，Si2-4％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质，粉末粒度细小于300目，形状为片状多角形。

Claims (3)

1、一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，其特征在于它由以下四种复合添加物组成：
一是5～30％莱武氏相强化铁基合金粉末，主要成分为：C≤0.06％，Cr16-25％，Ni10-30％，Mo1225％，Si2-4％，余量为Fe以及其它不可避免的杂质，粉末粒度细小于300目，并复合添加5～20％的纯铜粉或青铜粉，粉末粒度细小于200目；
二是5～25％的纳米丁腈橡胶粉，并复合添加5～25％改性酚醛树酯、0.5～2％四硫化双秋兰姆和0.5～2％三硫化四甲基秋兰姆促进剂；
三是5～20％玻璃纤维或/和5～20％钢纤维或/和1～10％天然剑麻纤维和1～10％碳纤维复合添加物；
四是1～10％纳米三氧化二铝及其它填充剂1～10％鳞片状石墨、1～12％硫酸镐、0.3～3％硫和0.5～3％氮化硼，
以上成分配方的总含量为100％质量百分比。
2、根据权利要求1所述的一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，其特征在于：所述的玻璃纤维或/和钢纤维长度不大于8mm，天然剑麻纤维和碳纤维长度不大于10mm。
3、根据权利要求1或2所述的一种新型高性能无石棉半金属刹车片材料，其特征在于：所述的莱武氏相强化铁基合金粉末形状为片状多角形。
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