CN102382626A - 碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其配方为粘结剂为8-15%;增强材料为5-10%;研磨剂为20-30%;润滑剂为12-20%;摩擦性能调节剂为10-20%;填料为25-40%;其制造方法为将碳纤维短切成3-5mm,然后使用研磨机将其研磨成浆泊状,将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆,制得成品;有极好的强度和耐高温的特点,可以使摩擦材料的使用温度达到1000度以上,并具有优异的衰退性能、压力敏感性和速度敏感性,从而可以达到高速列车、赛车的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种摩擦材料的配方及制造方法,尤其是一种用于汽车工业领域中的刹车片的配方及制造方法。
背景技术
增强材料是摩擦材料配方的重要组成部份之一,在摩擦材料配方中,主要使用的有金属纤维、有机纤维和无机纤维,它们不但对摩擦材料的强度起着至关重要的作用,而且对改善摩擦材料的磨损性能有着重要作用。现有的摩擦材料由于其强度及耐高温性能一般,速度敏感性较差的原因,不能在高速列车、赛车上使用,否则会出现摩擦材料脱片或碎裂的问题而导致制动功能失效。
摩擦材料配方的基本组成为:粘结剂、增强材料、研磨剂、润滑剂、摩擦性能调节剂和填料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法。
本发明所采用的技术方案是:碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其配方为(按重量百分比):粘结剂为8-15%;增强材料为5-10%;研磨剂为20-30%;润滑剂为12-20%;摩擦性能调节剂为10-20%;填料为25-40%。
其制造方法为将碳纤维短切成3-5mm,然后使用研磨机将其研磨成浆泊状,将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆,制得成品。
粘结剂为硅改性酚醛树脂,增强材料为碳纤维浆粕,研磨剂为硅酸锆、锆英粉、碳化硅或三者混合物,润滑剂为石墨、硫化物或其混合物,摩擦性能调节剂为焦碳粉、摩擦粉、云母或三者混合物,填料为硫酸钡、碳酸钙或其混合物。
本发明所采用的最佳配方为:(按重量百分比)硅改性酚醛树脂为7%,碳纤维浆粕为7%,硅酸锆为10%,碳化硅为10%,锆英粉为6%,石墨为12%,三氧化二钼为3%,云母为10%,焦炭粉为2%,重晶石为8%,碳酸钙为25%。
与现有技术相比,本发明的优点是:有极好的强度和耐高温的特点,可以使摩擦材料的使用温度达到1000度以上,并具有优异的衰退性能、压力敏感性和速度敏感性,从而可以达到高速列车、赛车的使用要求。浆泊状的碳纤维具有更大的比表面积、良好的分散性能和更强的抓附力,可以使摩擦材料中各种材料更均匀地混合在一起,并对粉状材料和颗粒料具有很好的吸附作用,从而使摩擦材料具备了理想的机械强度,并拥有了优异的摩擦磨损性能。
附图说明
图1为本发明的碳纤维基摩擦材料AK-Master试验结果。
图2为本发明的碳纤维基摩擦材料SAE J2521试验结果。
具体实施方式
采用最佳配方:(按重量百分比)硅改性酚醛树脂为7%,碳纤维浆粕为7%,硅酸锆为10%,碳化硅为10%,锆英粉为6%,石墨为12%,三氧化二钼为3%,云母为10%,焦炭粉为2%,重晶石为8%,碳酸钙为25%。
利用如下制造方法:为将碳纤维短切成3mm,然后使用研磨机将其研磨成浆泊状,将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆,制得成品。加工明锐前片4套,依据AK-Mastert和SAE J2521试验标准进行相关测试。
试验结果:
从图一的数据可以看出,该碳纤维基摩擦材料的摩擦系数为:0.3,而且非常稳定,第一次衰退最小摩擦系数为0.263,第二次衰退摩擦系数为0.294,从40Km/h到170Km/h摩擦系数的变化为0.30-0.25,重量磨损为6.4g。
由此可以得出,第一次衰退率为:12%,第二次衰退率为:2%,速度衰退为:16%,这个结果已经远远小于标准<30%的要求,说明该配方刹车片的温度、速度敏感性完全可以达到使用要求。
对于D465产品摩擦材料重量为180g,完成一个AK-Master试验损失的重量为:6.4g。所以按照常规每个AK-Master试验相当于行驶2000Km的经验,可以根据下式计算出该刹车片的使用寿命为:180g/6.4g*2000Km=56250Km,大大高出了常规30000Km的标准要求。
从图二SAE J2521标准试验数据可以看出,该产品的噪音发生几率为0.3%,噪音性能级别为9.8。综合上述数据分析,该碳纤维基摩擦材料配方具有优异的摩擦性能、磨损性能和噪音性能。可以推广应用于温度、速度敏感性要求较高的摩擦材料领域。
Claims (4)
1.碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其特征在于其配方为(按重量百分比):粘结剂为8-15%;增强材料为5-10%;研磨剂为20-30%;润滑剂为12-20%;摩擦性能调节剂为10-20%;填料为25-40%。
2.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其特征在于其制造方法为将碳纤维短切成3-5mm,然后使用研磨机将其研磨成浆泊状,将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆,制得成品。
3.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其特征在于粘结剂为硅改性酚醛树脂,增强材料为碳纤维浆粕,研磨剂为硅酸锆、锆英粉、碳化硅或三者混合物,润滑剂为石墨、硫化物或其混合物,摩擦性能调节剂为焦碳粉、摩擦粉、云母或三者混合物,填料为硫酸钡、碳酸钙或其混合物。
4.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法,其特征在于其最佳配方为(按重量百分比):硅改性酚醛树脂为7%,碳纤维浆粕为7%,硅酸锆为10%,碳化硅为10%,锆英粉为6%,石墨为12%,三氧化二钼为3%,云母为10%,焦炭粉为2%,重晶石为8%,碳酸钙为25%。
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