CN103352943A

CN103352943A - 一种摩擦材料、汽车摩擦片

Info

Publication number: CN103352943A
Application number: CN2013102199528A
Authority: CN
Inventors: 杨荣学; 段立艳
Original assignee: ANHUI BAOTU AUTO PART Co Ltd
Current assignee: ANHUI BAOTU AUTO PART Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: CN103352943B

Abstract

本发明公开了一种摩擦材料、汽车摩擦片，摩擦材料按重量百分比其组成为：粘接剂8％～15％、增强剂24％～33％、增磨剂7.2-9.8％、抗磨润滑剂16.5％～20％、弹性增韧剂4.5％～6.5％、填充料24.8％～30.6％。本发明摩擦材料具有良好的耐磨性，高温性能好，可以同时避免高温的衰退和膨胀，使用该摩擦材料制备的摩擦片刚度和韧性好，具有良好的制动性，耐磨性，制动平稳、灰尘少，硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好。

Description

一种摩擦材料、汽车摩擦片

技术领域

本发明属于特种材料技术领域，特别涉及一种摩擦材料、汽车摩擦片。

背景技术

目前汽车制动器摩擦片存在综合性能不高，各种性能不能兼顾的问题，如有些强度韧性不足，高温热衰退大，刹车升温过程中的摩察系数不稳定，同时有打滑，刹车抱死以及落灰严重，另外配方体系的不足，使得摩擦界面没有润滑阻尼层，使得产品在使用过程中刹车不稳，伤盘，降低使用寿命，产生使人难以忍受的的噪音等缺陷存在。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种摩擦材料、汽车摩擦片，本发明摩擦材料具有良好的耐磨性，高温性能好，可以同时避免高温的衰退和膨胀，使用该摩擦材料制备的摩擦片刚度和韧性好，具有良好的制动性，耐磨性，制动平稳、灰尘少，硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好。

本发明采用的技术方案是：

一种摩擦材料，按重量百分比其组成为：粘接剂8％～15％、增强剂24％～33％、增磨剂7.2-9.8％、抗磨润滑剂16.5％～20％、弹性增韧剂4.5％～6.5％、填充料24.8％～30.6％。

所述粘接剂为纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的组合物，所述纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的质量百分比分别为6-10%、1.5-3%、0.5-2%；

所述增强剂为钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的组合物，所述钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的质量百分比分别为6-7%、0.5-1.5%、2.5-3.5%、6-8%、4-6%、2-4%、1-2%、2-3%；

所述增磨剂为NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的组合物，所述NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的质量百分比分别为1.8-2.2%、3.5-4.5%、1.5-2.5%、0.4-0.6%；

所述抗磨润滑剂为闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的组合物，所述闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的质量百分比分别为2-3%、1.5-2.5%、3-4%、10-10.5%；

所述弹性增韧剂为摩擦粉和红蛭石的组合物，所述摩擦粉和红蛭石的质量百分比分别为3-4%、1.5-2.5%；所述摩擦粉为腰果油摩擦粉；

所述填充料为轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的组合物，所述轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的质量百分比分别3.8-4.6%、15-17%、6-7%。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

A、混料：按配方量称取各组分，在高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10±2min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10±2min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25±5min；

B、冷压：压力为250-300Kg/cm2，保压时间40-50s；毛胚尺寸以产品厚度+（4-5）mm为宜；

C、热压：压力500-550Kg/cm2，热压温度155±5℃，保压时间360±10s；保压过程中进行放气，具体为：保压10±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压20±2s，放气5±2s；最后保压300±5s；

D、热处理：室温~120℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；120~150℃升温2.5±0.25h，恒温2.5±0.5h；150~180℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；180~200℃升温2±0.25h，恒温3.5±0.5h；然后自然冷却至室温；

E、磨平面。

本发明摩擦材料是碳纤维基陶瓷配方体系，配方中金属纤维和闪光铝粉，使制备的摩擦片导热性能良好，并能在刹车片界面形成摩擦界面膜，可以有效制动，同时能保护刹车盘；有机纤维和无机矿物纤维作为增强材料，配以酚醛树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、腰果油摩擦粉作为粘接剂和增韧剂，使得摩擦片刚度和韧性好，同时具有良好的制动性，耐磨性，并且避免高温的衰退和膨胀；总体而言，使用本发明摩擦材料制备摩擦片制动平稳、灰尘少、由于硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好，通过实验测算正常行驶制动可保证在6-8万公里。

用本发明的材料加工成型为汽车制动刹车蹄片，应用于汽车刹车制动装置上的摩擦制动，其耐磨性能得到很大提高，减小了噪音污染，提高了汽车制动系统的性能。

具体实施方式

实施例1

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

A、混料：按配方量称取各组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25min，

B、冷压：压力为280Kg/cm²，保压时间45s；

C、热压：压力530Kg/cm²，热压温度155℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；

D、热处理：室温~120℃升温1.5h，恒温2h；120~150℃升温2.5h，恒温2.5h；150~180℃升温1.5h，恒温2h；180~200℃升温2h，恒温3.5h；然后自然冷却至室温；

E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。

实施例2

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

A、混料：按配方量称取各组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料8min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料12min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料30min，

B、冷压：压力为300Kg/cm2，保压时间40s；

C、热压：压力550Kg/cm2，热压温度150℃，保压过程中进行放气，具体为：保压9s，放气7s；保压14s，放气3s；保压16s，放气5s；保压22s，放气3s；最后保压300s；

D、热处理：室温~120℃升温1.75h，恒温1.5h；120~150℃升温2.75h，恒温2.0h；150~180℃升温1.75h，恒温1.5h；180~200℃升温2.25h，恒温3h；然后自然冷却至室温；

实施例3

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

A、混料：按配方量称取各组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料12min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料8min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料20min，

B、冷压：压力为250Kg/cm²，保压时间50s；

C、热压：压力500Kg/cm²，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压11s，放气3s；保压16s，放气7s；保压14s，放气7s；保压18s，放气7s；最后保压295s；

D、热处理：室温~120℃升温1. 25h，恒温2.5h；120~150℃升温2. 25h，恒温3h；150~180℃升温1. 25h，恒温2.5h；180~200℃升温1.85h，恒温4h；然后自然冷却至室温；

实施例4

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

B、冷压：压力为260Kg/cm²，保压时间40s；

C、热压：压力520Kg/cm²，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；

实施例5

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

A、混料：按配方量称取各组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料30min，

B、冷压：压力为260Kg/cm²，保压时间45s；

C、热压：压力540Kg/cm²，热压温度155℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；

实施例6

一种摩擦材料，其组分及含量见表1。

一种汽车摩擦片，使用上述摩擦材料制备。

所述摩擦片的制备方法，步骤包括：

B、冷压：压力为280Kg/cm²，保压时间45s；

C、热压：压力520Kg/cm2，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；

表1 实施例1~6摩擦材料的组分及含量

表2 实施例1~6制备的汽车摩擦片的性能测试数据

测试项目	单位	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
								摩擦系数	N/m²	0.39-0.42	0.38-0.42	0.36-0.39	0.36-0.41	0.38-0.41	0.37-0.40
热膨胀	μm	0.1	0.12	0.14	0.22	0.24	0.26
								剪切强度	KN/cm²	0.49	0.44	0.46	0.42	0.44	0.47
硬度	HRC	50-55	48-52	48-51	47-49	48-53	49-52
								磨耗	cm³/N.MX10^-3	0.12	0.24	0.22	0.18	0.22	0.26

Claims

1.一种摩擦材料，按重量百分比其组成为：粘接剂8％～１５％、增强剂２4％～33％、增磨剂7.2-9.8％、抗磨润滑剂16.5％～20％、弹性增韧剂4.5％～6.5％、填充料24.8％～30.6％。

2.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述粘接剂为纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的组合物，所述纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的质量百分比分别为6-10%、1.5-3%、0.5-2%。

3.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述增强剂为钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的组合物，所述钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的质量百分比分别为6-7%、0.5-1.5%、2.5-3.5%、6-8%、4-6%、2-4%、1-2%、2-3%。

4.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述增磨剂为NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的组合物，所述NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的质量百分比分别为1.8-2.2%、3.5-4.5%、1.5-2.5%、0.4-0.6%。

5.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述抗磨润滑剂为闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的组合物，所述闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的质量百分比分别为2-3%、1.5-2.5%、3-4%、10-10.5%。

6.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述弹性增韧剂为摩擦粉和红蛭石的组合物，所述摩擦粉和红蛭石的质量百分比分别为3-4%、1.5-2.5%。

7.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于：所述填充料为轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的组合物，所述轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的质量百分比分别3.8-4.6%、15-17%、6-7%。

8.一种汽车摩擦片，使用权利要求1~8任一项摩擦材料制备。