CN101092680A - 粉末冶金碳基摩擦片及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种粉末冶金碳基摩擦片，属于以粉末冶金法制造制动器的摩擦材料。主要成分为碳粉、铁粉、铜粉及其他微量金属粉末，其特征在于：经特殊处理的碳粉末20％－40％(质量％)，铜15％－30％，铁5％－15％，锡2％－5％，二氧化硅3％－10％，锰0.5％－2％，酚醛树脂2％－5％。具有耐磨强度高，材料均匀性能好，工艺简单、能耗低等优点。

Description

粉末冶金碳基摩擦片及其制造工艺

技术领域

本发明属于以粉末冶金法制造制动器的摩擦材料，特别适宜制造飞机、汽车、轮船、采矿设备的摩擦片。

背景技术

早期传统的摩擦材料有石棉基摩擦材料和铜基摩擦材料。但石棉基摩擦材料因发现粉末中含有致癌物质而被淘汰；铜基摩擦材料虽然至今仍在使用，但该摩擦材料由于动静摩擦系数比较大，成本高等不足而影响其广泛推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的问题，提供一种强化材料基体，增强耐磨性，采用廉价原料制作搞比压，高速运行工况下动摩擦系数保持稳定的碳基摩擦材料，并提供这种材料的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该摩擦片其特征在于：主要成分为经特殊处理的碳粉末20％~45％(质量百分比，下同)，铜15％~30％，铁5％~15％，锡2％~5％，二氧化硅3％~10％，锰0.5％~2％，酚醛树脂2％~5％。

本发明的制作工艺是：将所有粉末材料进行充分搅拌混合，干燥后制作成碳剂摩擦材料粉末，用常规粉末冶金的方法，装入金属模具中冷压成型，再经硫化得到制品。

在加工制造过程中，须添加硅胶作为粘结剂，并添加弹性增塑剂、摩擦调整剂和玻璃纤维。

添加的弹性增塑剂为丁苯橡胶或乙丙橡胶的一种或两种并用。

采用高温加热挤压成型的方法进行加工。

本发明的关键在于粉末的混合程序：首先将经特殊处理的碳粉末及铜、铁、锡等粉末混合，经预合金化后加入二氧化硅、锰、酚醛树脂和玻璃纤维继续混合，并在混合中添加硅胶作为粘结剂，并添加的弹性增塑剂、摩擦调整剂混合均匀。为了保证摩擦片的摩擦性能稳定性及提高材料基体的强度，本发明在添加的二氧化硅中，将多角的石英砂进行球磨处理，使之近似为等轴晶。

把按照本发明成分及混料方法混合均匀的粉料，放入加工模具中，在压力1.5Mpa~2Mpa，温度200℃以下加压高温压制成型。随后冷却。

本发明的有益效果：工艺简单、能耗低、材料均匀性能好的碳基摩擦片材料。适于大量生产，从而降低生产成本、满足社会需要。按照本发明方法制造的摩擦片，与其他材料压制的摩擦片相比，具有更高的耐磨强度，适用于高负载制动器。

具体实施方式

表1为本发明最佳实施例：

成分	碳粉	铁	铜	锡	二氧化硅	锰	酚醛树脂	玻璃纤维
									含量(％)	40	15	30	3	5	1.5	4	1.5

制造加工摩擦片时，首先按表1的配方将经特殊处理的碳粉末、铜、铁、锡等粉末充分混合，装入混料机中预合金化2~3小时，在加入二氧化硅、锰、酚醛树脂和玻璃纤维继续混合，并在混合中添加硅胶作为粘结剂，并添加的弹性增塑剂、摩擦调整剂混合均匀。最后放入模具中，在压力1.5Mpa~2Mpa，温度200℃以下加压高温压制成型。随后冷却。

上述实施例中，本发明的碳基摩擦材料的突出在于添加的弹性增塑剂为丁苯橡胶或乙丙橡胶的一种或两种并用，并添加硅胶作为粘结剂。添加玻璃纤维以消除制品的各向异性，对提高材料性能提供了有效技术途径，并在简化工艺操作，改善劳动环境，消除环境污染，降低成本，将低能耗等方面提供了技术改进措施。本发明的碳基摩擦材料是一种优质、低能耗摩擦材料。

Claims (5)

1、一种粉末冶金碳基摩擦片，主要成分为碳粉、铁粉、铜粉及其他微量金属粉末，其特征在于：经特殊处理的碳粉末20％-40％(质量％)，铜15％-30％，铁5％-15％，锡2％-5％，二氧化硅3％-10％，锰0.5％-2％，酚醛树脂2％-5％。

2、根据权利要求1所述的粉末冶金碳基摩擦片的制造工艺，其特征在于：将所有粉末材料进行充分搅拌混合，干燥后制作成碳剂摩擦材料粉末，用常规粉末冶金的方法，装入金属模具中冷压成型，再经硫化得到制品。

3、根据权利要求2所述的粉末冶金碳基摩擦片，其特征在于：在加工制造过程中，须添加硅胶作为粘结剂，并添加弹性增塑剂、摩擦调整剂和玻璃纤维。

4、根据权利要求3所述的粉末冶金碳基摩擦片，其特征在于：添加的弹性增塑剂为丁苯橡胶或乙丙橡胶的一种或两种并用。

5、根据权利要求2所述的粉末冶金碳基摩擦片，其特征在于：采用高温加热挤压成型的方法进行加工。