CN102086374B - 一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备及其制作方法，它专用于汽车刹车摩擦片，属摩擦材料技术领域；它包括由主料和辅料，主料包括钛基材料、减摩材料、钢棉、紫铜棉、纤维素纤维、芳纶纤维、酚醛树脂和改性树脂，辅料包括摩擦粒、重晶石和石油焦。本发明的设计除了具有良好的摩擦系数、耐磨性能和机械强度外，还具有耐高热性、低噪音、低粉尘、刹车舒适性和环保安全等性能。

Description

一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备及其制作方法，它专用于汽车刹车摩擦片，属摩擦材料技术领域。

背景技术

随着我国汽车工业的迅猛发展，对汽车的性能和速度越来越讲究，同时对汽车的刹车也有了更高的要求，特别是盘式刹车片。盘式刹车片刹车时是通过两片刹车片将刹车盘压紧，起到刹车作用，直到车轮停止转动。

现在的盘式刹车摩擦片，除了需要具有良好的摩擦系数、耐磨性能和机械强度外，还需要满足耐高热性、少金属、低噪音、低粉尘、刹车舒适性和环保安全的要求。现有技术中盘式刹车摩擦片主要有：半金属陶瓷刹车摩擦片、陶瓷刹车摩擦片、二氧化硅刹车摩擦片、碳酸钙刹车摩擦片、六钛酸钾刹车摩擦片等，其缺陷是：半金属陶瓷摩擦片和陶瓷摩擦片质地硬，使用寿命短，制动温度300-350度以上就有热衰退现象，影响汽车的行车安全；二氧化硅和碳酸钙刹车摩擦片，摩擦系数低，使用寿命短，只能用于小车；六钛酸钾刹车摩擦片，虽然能缓解以上缺陷，但生产成本高。综合上述，现有技术基本存在高温摩擦系数低，制动效果不理想，使用寿命短，制动温度300-350度以上就有热衰退现象等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备及其制作方法，该刹车片除了具有良好的摩擦系数、耐磨性能和机械强度外，还具有耐高热性、低噪音、低粉尘、刹车舒适性和环保安全等性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备，其特征在于：它包括由主料和辅料，主料包括钛基材料、减摩材料、钢棉、紫铜棉、纤维素纤维、芳纶纤维、酚醛树脂和改性树脂，辅料包括摩擦粒、重晶石和石油焦；主料中各组分的重量份数为：钛基材料5—10份，减摩材料8—10份，钢棉10—30份，紫铜棉5—10份，纤维素纤维3—5份，芳纶纤维2—3份，酚醛树脂10—12份，改性树脂5—10份；辅料中各组分的重量份数为：摩擦粒5—8份，重晶石10—20份，石油焦5—8份。

本发明所述的钛基材料由钛酸钾晶体和钛酸钠组成，其中钛酸钾晶体的重量占钛基材料的30—60%，钛酸钠的重量占钛基材料的40—70%，两者应用170℃的高温合成，其作用是提高本发明的柔韧性，耐高温性和稳定性。

本发明所述的减摩材料是成型的小颗粒的石墨，其作用是调节本发明的摩擦系数。

本发明所述的摩擦粒为腰果壳粉末。

一种高性能盘式钛基刹车片的制作方法，其生产步骤为：

1)     应用两步法将原料混合进行分步解棉，第一步将原料一起投入混料机，进行搅拌混合；第二部在原料混合时，用解棉刀对所有的原料进行解棉，即粉碎，整个过程持续5—7分钟，该步骤的作用是使原料混合分布更均匀，各项性能指标的达到稳定的标准；

2)     将混合解棉后的原料加入自动称料冷压成型机，压制成重量和形状统一的预成型冷坯，使冷坯材料的密度分布均匀，保证预成型冷坯在后续的高温高压成型工艺中，粉料具有有效的流动性；

3)     将冷坯放入自带加热热压模加热，使模具升温，并且温度分布均匀，形成高温热压第一步成型工艺，该步骤的作用是使冷坯在模具中预热，对温度没有特定的要求，目的是保证后续高温热压成型的顺利进行；

4)     用大吨位程控热压成型机对预热的冷坯进行高温热压，形成高温热压第二步成型工艺，产生半成品，该步骤的加热温度为170±2℃，气压为40MPa，高温热压时间为12—15分钟，目的是使本发明的摩擦性能更加稳定；

5)     将高温热压成型的半成品放入硫化烘箱进行硫化，硫化温度控制160—200℃，硫化时间控制10—20小时；

6)     将硫化后的半成品进行精加工，去毛边，并进行模合、油漆，形成合格产品。

本发明与现有技术相比，具有以下明显效果：技术的设计除了具有良好的摩擦系数、耐磨性能和机械强度外，还使本发明具有耐高热性、低噪音、低粉尘、刹车舒适性和环保安全等性能。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例：

本实施例的原料由主料和辅料组成，主料包括钛基材料、减摩材料、钢棉、紫铜棉、纤维素纤维、芳纶纤维、酚醛树脂和改性树脂，辅料包括摩擦粒、重晶石和石油焦；主料中各组分的重量份数为：钛基材料5—10份，减摩材料8—10份，钢棉10—30份，紫铜棉5—10份，纤维素纤维3—5份，芳纶纤维2—3份，酚醛树脂10—12份，改性树脂5—10份；辅料中各组分的重量份数为：摩擦粒5—8份，重晶石10—20份，石油焦5—8份。

本实施例中，钛基材料由钛酸钾晶体和钛酸钠组成，其中钛酸钾晶体的重量占钛基材料的30—60%，钛酸钠的重量占钛基材料的40—70%，两者应用170℃的高温合成，其作用是提高本发明的柔韧性，耐高温性和稳定性。

本实施例中，减摩材料是成型的小颗粒的石墨，其作用是调节本发明的摩擦系数。

本实施例中，摩擦粒为腰果壳粉末。

本发明的制作步骤为：

（1）应用两步法将原料混合进行分步解棉，第一步将原料一起投入混料机，进行搅拌混合；第二部在原料混合时，用解棉刀对所有的原料进行解棉，即粉碎，整个过程持续5—7分钟，该步骤的作用是使原料混合分布更均匀，各项性能指标的达到稳定的标准；

（2）将混合解棉后的原料加入自动称料冷压成型机，压制成重量和形状统一的预成型冷坯，使冷坯材料的密度分布均匀，保证预成型冷坯在后续的高温高压成型工艺中，粉料具有有效的流动性；

（3）将冷坯放入自带加热热压模加热，使模具升温，并且温度分布均匀，形成高温热压第一步成型工艺，该步骤的作用是使冷坯在模具中预热，保证后续高温热压成型的顺利进行；

（4）用大吨位程控热压成型机对预热的冷坯进行高温热压，形成高温热压第二步成型工艺，产生半成品，该步骤的加热温度为170±2℃，气压为40MPa，高温热压时间为12—15分钟，目的是使本发明的摩擦性能更加稳定；

（5）将高温高压成型的半成品放入硫化烘箱进行硫化，硫化温度控制160—200℃，硫化时间控制10—20小时；

（6）将硫化后的半成品进行精加工，去毛边、模合、油漆形成合格产品。

本发明通过国家非金属矿制品质量监督检验中心的检验（国非质检（摩）字第（10557）号），各项技术指标为：温度为0-350⁰C，摩擦系数μ为0.37-0.47，磨损率≤0.15（10^-7cm³N.M），耐高温680-700⁰C, 温度在350⁰C时摩擦系数平稳不衰退，而且稍有增大。

参见图1，为本发明的工艺流程图。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高性能盘式钛基刹车片的原料配备，其特征在于：它包括主料和辅料，主料包括钛基材料、减摩材料、钢棉、紫铜棉、纤维素纤维、芳纶纤维、酚醛树脂和改性树脂，辅料包括摩擦粒、重晶石和石油焦；主料中各组分的重量份数为：钛基材料5—10份，减摩材料8—10份，钢棉10—30份，紫铜棉5—10份，纤维素纤维3—5份，芳纶纤维2—3份，酚醛树脂10—12份，改性树脂5—10份；辅料中各组分的重量份数为：摩擦粒5—8份，重晶石10—20份，石油焦5—8份；所述的钛基材料由钛酸钾晶体和钛酸钠组成，其中钛酸钾晶体的重量占钛基材料的30—60%，钛酸钠的重量占钛基材料的40—70%。

2.根据权利要求1所述的高性能盘式钛基刹车片的原料配备，其特征在于：所述的减摩材料是成型的小颗粒的石墨。

3.根据权利要求1或2所述的高性能盘式钛基刹车片的原料配备，其特征在于：所述的摩擦粒为腰果壳粉末。

4.一种权利要求1所述的高性能盘式钛基刹车片的制作方法，其特征在于：生产步骤为：

1)     应用两步法将原料混合进行分步解棉，第一步将原料一起投入混料机，进行搅拌混合；第二步在原料混合时，用解棉刀对所有的原料进行解棉，即粉碎，整个过程持续5—7分钟；

2)     将混合解棉后的原料加入自动称料冷压成型机，压制成重量和形状统一的预成型冷坯；

3)     将冷坯放入自带加热热压模进行预热，并且温度分布均匀，形成高温热压第一步成型工艺；

4)     用大吨位程控热压成型机对预热的冷坯进行高温热压，形成高温热压第二步成型工艺，产生半成品，该步骤的加热温度为170±2℃，气压为40MPa，高温热压时间为12—15分钟；

5)     将高温热压成型的半成品放入硫化烘箱进行硫化，硫化温度控制160—200℃，硫化时间控制10—20小时；

6)     将硫化后的半成品进行精加工，去毛边，并进行模合、油漆，形成合格产品。

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