CN101186710A - 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 - Google Patents
六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101186710A CN101186710A CNA2007101156515A CN200710115651A CN101186710A CN 101186710 A CN101186710 A CN 101186710A CN A2007101156515 A CNA2007101156515 A CN A2007101156515A CN 200710115651 A CN200710115651 A CN 200710115651A CN 101186710 A CN101186710 A CN 101186710A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- whisker
- hexatitanate
- parts
- sodium
- composite ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法,属于材料技术领域。该复合陶瓷摩擦材料按质量份组分如下:有机树脂5~20份,橡胶粉1~10份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须10~40份,芳纶纤维0~5份,石墨10~20份,填料20~40份。本发明的复合陶瓷摩擦材料本发明的复合陶瓷摩擦材料不含有石棉,对人体的危害和环境没有污染;并在消除制动噪声及热衰退、提高产品使用寿命、克服摩擦对偶间的粘连咬合等方面具有优越性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须替代石棉的复合陶瓷摩擦材料及其制备方法,属于材料技术领域。
背景技术
石棉对人体有严重的致癌作用,且在自然环境中长期存留,不会自然分解消失,用后的石棉制品无法回收处理或循环使用,这对生态环境、人类健康和可持续发展带来长期的、不可估量的危害。因此,寻求一种环境友好的材料替代传统摩擦材料中的石棉成分是摩擦材料行业面临的迫切任务。
钛酸钾(主要是六钛酸钾)晶须被国内外普遍认为是一种很好的石棉替代材料。相对于石棉和半金属刹车片,钛酸钾晶须刹车片具有:磨耗小、使用寿命长、刹车噪音低、制动灵敏、制动柔和舒适、耐候性优良、环境友好等优点。
关于钛酸钾晶须摩擦材料已有文献报导。S.J.Kim(Wear 251(2001)1484-1491)报道了芳香尼龙浆和钛酸钾晶须在汽车摩擦材料中的协同效应。研究认为,芳香尼龙浆和钛酸钾晶须都通过在摩擦表面保持一种耐用的摩擦膜而对摩擦性能发挥至关紧要的作用。冯新等研究了钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能,参见《高分子材料科学与工程》,2004,Vol 20,5,129-132。胡晓兰等研究了偶联剂对钛酸钾晶须/双马来酰亚胺树脂摩擦磨损性能的影响,参见《高分子学报》,2004,6,844-848,结果发现,钛酸钾晶须能明显提高复合材料的耐磨性,晶须的加入使材料的磨损率得到显著降低。王燕等对PPESK/钛酸钾晶须/石墨复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,结果说明,石墨和钛酸钾晶须均能显著改善聚合物材料的摩擦磨损性能,并具有明显的协同作用;钛酸钾晶须对复合材料的磨损性能起到了明显的改善作用,参见《工程塑料应用》,2006,Vol 34,4,4-6。
尽管钛酸钾晶须摩擦材料具有优良的摩擦磨损性能,但是,由于钛酸钾晶须的硬度相对较低,在一些应用场合与摩擦副的配合并不理想。
六钛酸钠晶须是一种新型的钛酸盐晶须,相对于六钛酸钾晶须,它具有更低的热导率、更好的化学稳定性、更高的红外线反射率和吸音性能,另外,还具有相对高的硬度和低的生产原料成本的特点。
目前,国内外未见有钛酸钠晶须摩擦材料和钛酸钾/钛酸钠晶须复合摩擦材料的文献报道。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种性能优良的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料。
本发明的特征在于利用六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须各自的优点,替代传统摩擦材料中的石棉成分,制得含有两种晶须的复合陶瓷摩擦材料。
本发明的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,按质量份组分如下:
有机树脂5~20份,橡胶粉1~10份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须10~40份,芳纶纤维0~5份,石墨10~20份,填料20~40份。
优选的,在六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须中,六钛酸钾晶须与六钛酸钠晶须质量比为(1~4)∶1。
优选的,所述填料是氧化铁、氧化镁、碳酸钙、白云母、硫酸钡中的一种或组合。
所述有机树脂优选2123酚醛树脂;所述橡胶粉优选丁腈橡胶粉。
本发明的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料的制备方法包括称量组分、混合、热压及后处理等工序。
本发明的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料的制备方法,步骤如下:
1、按质量份称取芳纶纤维、六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须,混合均匀,得芳纶纤维与晶须混合物;
2、按质量份称取有机树脂,橡胶粉,石墨,填料,与步骤1制得的芳纶纤维与晶须混合物搅拌混合3~5分钟后,加入到热压模具中;
3、热压:在140~180℃的温度和20~40MPa的压力下,保温保压5~10分钟;
4、后处理:将热压后试样放于夹具中在200~230℃下保温3~5小时,降温后即得到摩擦材料产品。
本发明的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料在消除制动噪声及热衰退、提高产品使用寿命、克服摩擦对偶间的粘连咬合等方面具有极大的优越性,能满足现代汽车制动工况的使用要求,具有工艺简单、适于工业化生产和无公害等优点。可广泛应用于各型轿车制动器衬片,特别适用于制作高档轿车制动器衬片。
与现有技术相比,本发明的优良效果还在于:
1.本发明的复合陶瓷摩擦材料不含有石棉,解决了传统摩擦材料在生产和使用过程中石棉对人体的危害和环境污染的问题;
2.利用六钛酸钠晶须和六钛酸钾晶须的硬度差异特点,两种晶须混合使用,可有效地调节摩擦材料的摩擦系数,以适应不同的需求;
3.利用六钛酸钾/六钛酸钠晶须材料的低热导率特性,降低摩擦过程的热量传递,减少摩擦材料在深度方向上的碳化速度,从而提高摩擦磨损性能和使用寿命;
4.借助于在摩擦过程中六钛酸钾/六钛酸钠晶须与其他成分形成的位移膜,有效保护刹车片及对偶材料表面不受损伤,减少制动系统的震动和制动噪音;
5、使用本发明材料制备的制动器衬片无需增加专用的隔热层,简化了生产工序,降低了制动片的故障率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不限于此。实施例中所用的有机树脂2123酚醛树脂;所用的橡胶粉是丁腈橡胶粉。
实施例1:
六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,按质量份组分如下:
有机树脂10份,橡胶粉3份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须20份,芳纶纤维1份,石墨12份,填料30份。
在六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须中,六钛酸钾晶须与六钛酸钠晶须质量比为4∶1。
所述填料是氧化铁、云母粉、氧化镁、碳酸钙、硫酸钡按重量比1∶1∶2∶2∶8的混合物。
制备方法,步骤如下:
1、按质量份称取芳纶纤维、六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须,混合均匀,得芳纶纤维与晶须混合物;
2、按质量份称取有机树脂,橡胶粉,石墨,填料,与步骤1制得的芳纶纤维与晶须混合物搅拌混合5分钟后,均匀加入到热压模具中;
3、热压:在160℃的温度和30MPa的压力下,保温保压6分钟;
4、后处理:将热压后试样放于夹具中在230℃下保温3小时,降温后即得到摩擦材料产品。
所得摩擦材料产品的摩擦性能测试结果为:从室温到350℃摩擦系数稳定在0.38-0.44之间,磨损率为0.12左右,试验过程中无震颤或噪音。
实施例2:
六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,按质量份组分如下:
有机树脂12份,橡胶粉5份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须30份,芳纶纤维3份,石墨15份,填料30份。在六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须中,六钛酸钾晶须与六钛酸钠晶须质量比为2∶1。所述填料是云母粉、氧化镁、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡按重量比1∶1∶2∶4∶10。
制备方法,步骤如下:
1、按质量份称取芳纶纤维、六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须,混合均匀,得芳纶纤维与晶须混合物;
2、按质量份称取有机树脂,橡胶粉,石墨,填料,与步骤1制得的芳纶纤维与晶须混合物搅拌混合5分钟后,均匀加入到热压模具中;
3、热压:升温到170℃,加压到35MPa,保温保压10分钟;
4、后处理:将热压后试样放于夹具中在220℃下保温4小时,降温后即得到摩擦材料产品。
所得摩擦材料产品的摩擦性能测试结果为:从室温到350℃摩擦系数稳定在0.41-0.46之间,磨损率为0.16左右,试验过程中无震颤或噪音。
实施例3:
六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,按质量份组分如下:
有机树脂15份,橡胶粉8份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须40份,芳纶纤维4份,石墨18份,填料40份。在六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须中,六钛酸钾晶须与六钛酸钠晶须质量比为1∶1。所述填料是氧化镁、碳酸钙、硫酸钡按重量比1∶1∶2。
制备方法与实施例2相同。
所得摩擦材料产品的摩擦性能测试结果为:从室温到350℃摩擦系数稳定在0.42-0.48之间,磨损率为0.20左右,试验过程中无震颤或噪音。
Claims (6)
1.六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,其特征在于按质量份组分如下:
有机树脂5~20份,橡胶粉1~10份,六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须10~40份,芳纶纤维0~5份,石墨10~20份,填料20~40份。
2.如权利要求1所述的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,其特征在于在六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须中,六钛酸钾晶须与六钛酸钠晶须质量比为(1~4)∶1。
3.如权利要求1所述的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,其特征在于所述填料是氧化铁、氧化镁、碳酸钙、白云母、硫酸钡中的一种或组合。
4.如权利要求1所述的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,其特征在于所述有机树脂是酚醛树脂。
5.如权利要求1所述的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料,其特征在于所述橡胶粉是丁腈橡胶粉。
6.一种权利要求1所述的六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料的制备方法,其步骤如下:
(1)按质量份称取芳纶纤维、六钛酸钾晶须和六钛酸钠晶须,混合均匀,得芳纶纤维与晶须混合物;
(2)按质量份称取有机树脂,橡胶粉,石墨,填料,与步骤(1)制得的芳纶纤维与晶须混合物搅拌混合3~5分钟后,加入到热压模具中;
(3)热压:升温到140~180℃,加压到20~40MPa,保温保压5~10分钟;
(4)后处理:将热压后试样放于夹具中在200~230℃下保温3~5小时,降温后即得到摩擦材料产品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101156515A CN101186710B (zh) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101156515A CN101186710B (zh) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101186710A true CN101186710A (zh) | 2008-05-28 |
CN101186710B CN101186710B (zh) | 2010-06-02 |
Family
ID=39479349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007101156515A Expired - Fee Related CN101186710B (zh) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101186710B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102502796A (zh) * | 2011-10-09 | 2012-06-20 | 嵇天浩 | 非水洗六钛酸钠的直接大量制备 |
CN102619913A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-08-01 | 东营博瑞制动系统有限公司 | 钛酸钠晶须用于制备少金属刹车片的配方 |
CN101759887B (zh) * | 2010-01-29 | 2012-12-19 | 中实洛阳工程塑料有限公司 | 一种摩擦衬垫的制备方法 |
CN102933485A (zh) * | 2010-06-15 | 2013-02-13 | 奥的斯电梯公司 | 制动器组件 |
CN105745298A (zh) * | 2013-11-12 | 2016-07-06 | 曙制动器工业株式会社 | 摩擦材料组合物和摩擦材料 |
CN107435703A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-05 | 北京天宜上佳新材料股份有限公司 | 一种用于汽车刹车片的高强度耐热橡胶基组合物、应用及其制备方法 |
JPWO2016194531A1 (ja) * | 2015-06-02 | 2018-03-22 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン酸アルカリおよび摩擦材 |
CN111040730A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-21 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种刹车片复合摩擦材料及其制备方法 |
CN112210290A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-12 | 上海北昂医药科技股份有限公司 | 一种用于旋转分配阀的隔膜 |
CN113321895A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-31 | 东营博瑞制动系统有限公司 | 一种提高防锈效果的摩擦材料 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3998879B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2007-10-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
CN1169873C (zh) * | 2002-09-29 | 2004-10-06 | 南京工业大学 | 六钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料 |
CN1831041A (zh) * | 2005-03-11 | 2006-09-13 | 上海正鸣塑胶管业有限公司 | 硬聚氯乙烯管材及其制备方法 |
-
2007
- 2007-12-19 CN CN2007101156515A patent/CN101186710B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101759887B (zh) * | 2010-01-29 | 2012-12-19 | 中实洛阳工程塑料有限公司 | 一种摩擦衬垫的制备方法 |
CN102933485A (zh) * | 2010-06-15 | 2013-02-13 | 奥的斯电梯公司 | 制动器组件 |
CN102502796A (zh) * | 2011-10-09 | 2012-06-20 | 嵇天浩 | 非水洗六钛酸钠的直接大量制备 |
CN102619913A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-08-01 | 东营博瑞制动系统有限公司 | 钛酸钠晶须用于制备少金属刹车片的配方 |
CN105745298B (zh) * | 2013-11-12 | 2018-02-13 | 曙制动器工业株式会社 | 摩擦材料组合物和摩擦材料 |
CN105745298A (zh) * | 2013-11-12 | 2016-07-06 | 曙制动器工业株式会社 | 摩擦材料组合物和摩擦材料 |
JPWO2016194531A1 (ja) * | 2015-06-02 | 2018-03-22 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン酸アルカリおよび摩擦材 |
EP3305729A4 (en) * | 2015-06-02 | 2019-04-17 | Toho Titanium Co., Ltd. | ALKALI TITANATE AND FRICTION MATERIAL |
CN107435703A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-05 | 北京天宜上佳新材料股份有限公司 | 一种用于汽车刹车片的高强度耐热橡胶基组合物、应用及其制备方法 |
CN111040730A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-21 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种刹车片复合摩擦材料及其制备方法 |
CN111040730B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-02-26 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种刹车片复合摩擦材料及其制备方法 |
CN112210290A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-12 | 上海北昂医药科技股份有限公司 | 一种用于旋转分配阀的隔膜 |
CN112210290B (zh) * | 2020-10-12 | 2021-08-06 | 上海北昂医药科技股份有限公司 | 一种用于旋转分配阀的隔膜 |
CN113321895A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-31 | 东营博瑞制动系统有限公司 | 一种提高防锈效果的摩擦材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101186710B (zh) | 2010-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101186710B (zh) | 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法 | |
CN1982739B (zh) | 无石棉摩擦部件 | |
CN104405807B (zh) | 一种汽车刹车片的制备方法 | |
US8962711B2 (en) | Copper-free friction material composition for brake pads | |
CN103992769B (zh) | 一种轿车用无铜高性能环保型摩擦材料及制备方法 | |
US8980974B2 (en) | Low copper-containing friction material composition used as brake pad | |
CN101077912B (zh) | 新型无石棉非金属摩擦材料及其制备方法 | |
CN103059504B (zh) | 一种增强耐磨汽车制动复合材料及其制备方法 | |
KR101318515B1 (ko) | 비석면 마찰재 조성물, 이를 이용한 마찰재 및 마찰 부재 | |
CN101168658B (zh) | 一种无石棉晶须摩擦材料及其制备方法 | |
CN108518432B (zh) | 一种无铜nao摩擦材料及其制备方法和用途 | |
CN105240429A (zh) | 一种含钒半金属型刹车片 | |
CN103119120A (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
CN103119121A (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
CN104531070A (zh) | 软木颗粒共混改性橡胶基摩擦材料及制备方法和使用方法 | |
JP2012255054A (ja) | ノンアスベスト摩擦材組成物 | |
CN105402292B (zh) | 一种汽车刹车片及其制备方法 | |
CN103256325A (zh) | 减振消噪偏航低速制动衬垫及其制作方法 | |
CN104154152A (zh) | 低铜有机陶瓷刹车片 | |
CN105952825B (zh) | 一种高性能复合纤维刹车片 | |
CN101619156A (zh) | 微胶囊自修复技术在复合材料汽车刹车片中的应用 | |
JP2013185016A (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
JP6346424B2 (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
CN110273952B (zh) | 少铜无石棉有机摩擦材料及制品 | |
CN105909708B (zh) | 一种高性能纳米材料刹车片 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100602 Termination date: 20121219 |