CN103629281A - 一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：14-18%改性酚醛树脂，18-23%纤维类材料，50-60%填充类材料，8-10%陶瓷纤维；其中，陶瓷纤维由普通硅酸铝纤维、高铝硅酸铝纤维、含氧化铬的硅酸铝纤维、含氧化锆的硅酸铝纤维、含氧化硼的硅酸铝纤维、多晶氧化铝纤维及多晶莫来石纤维中至少两种组成；纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维的一种或多种组成。本发明还公开了一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法。本发明中，所述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的高温摩擦系数稳定，耐磨性好，且制备方法简单，成本较低。

Description

一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片及其制备方法

技术领域

本发明涉及刹车片技术领域，尤其涉及一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片及其制备方法。

背景技术

刹车片也叫制动片或刹车皮，在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用，刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的，可见，摩擦块决定刹车片在高速高温制动条件下的性能，摩擦材料是刹车片在制造过程和使用过程中很重要的组成部分。

刹车的工作原理主要是来自摩擦，一套良好有效率的刹车系统必须能提供稳定、足够、可控制的刹车力，并且具有良好的液压传递及散热能力，以确保驾驶人从刹车踏板所施的力能充分有效的传到总泵及各分泵，避免高热所导致的液压失效及刹车衰退。

制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件，汽车用制动器主要为盘式制动器及鼓式制动器，其中盘式制动器较鼓式制动器的制动效率更高，盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便，特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，可在冬季和恶劣路况下行车，新法规规定在商用车领域，12T以上的轿车要用盘式制动器，目前已有很多车型,如公交车开始使用盘式制动器，但盘式制动器的使用温度高,其需要更耐高温原材料，目前盘式刹车片摩擦材料的耐高温性、耐磨性及高温摩擦系数的稳定性具有一定的缺陷，如何制备一种耐高温性好、耐磨性好及高温摩擦系数稳定的公交车用盘式刹车片成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片及其制备方法，所述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的耐高温性好、耐磨性好及高温摩擦系数稳定，且制备方法简单，成本较低。

本发明提出的一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：14-18%改性酚醛树脂，18-23%纤维类材料，50-60%填充类材料，8-10%陶瓷纤维；其中，陶瓷纤维由普通硅酸铝纤维、高铝硅酸铝纤维、含氧化铬的硅酸铝纤维、含氧化锆的硅酸铝纤维、含氧化硼的硅酸铝纤维、多晶氧化铝纤维及多晶莫来石纤维中至少两种组成；纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维的一种或多种组成。

在具体实施例中，所述树脂的含量可以为14%、14.5%、15%、15.7%、16%、16.4%、17%、17.2%、18%，纤维类材料的含量可以为18%、18.6%、19%、19.5%、20%、20.3%、21%、21.4%、21.9%、22%、22.7%、23%，填充类材料的含量可以为50%、51.4%、53%、53.6%、54%、54.6%、55%、55.5%、56%、56.5%、57%、58%、60%，陶瓷纤维的含量可以为8%、8.5%、8.9%、9%、9.2%、9.3%、9.5%、10%。

优选地，其原料按按重量百分比包括15-17%改性酚醛树脂，19-22%纤维类材料，53-57%填充类材料，8.5-9.5%陶瓷纤维。

一种根据所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中所述的树脂及填充类材料混合均匀，然后加入S1中所述的纤维类材料与陶瓷纤维混合均匀；

S3、对S2中的混料进行压制得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其中压制温度为145-155℃，得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片。

优选地，在S2中，加入纤维类材料与陶瓷纤维后在犁耙式混料机中混合均匀。

优选地，在S3中，在液压机中将S2中的混料进行压制。

优选地，在S3中，压制温度为148-151℃。

本发明中，使用改性酚醛树脂作为刹车片的胶黏剂并合理控制其配比，可有效改善刹车片的热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能，并可显著提高刹车片的耐高温性能；纤维类材料的加入可降低材料的密度，减少其磨损量，同时也会降低材料的摩擦系数，其中矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维的混合使用，可显著提高摩擦材料在各温度段的稳定性及其与胶黏剂的亲和性能；填充类材料可形成转移膜，既能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数，又能减少对对偶件的损伤，提高刹车片的耐磨性能；因为盘式制动器的使用温度高，需要更耐高温的盘式刹车片，在盘式刹车片中添加的陶瓷纤维具有耐高温性好，耐磨性好及高温摩擦系数稳定的特点，可显著改善盘式制动器的制动性能；所述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片在制备过程中通过先将树脂及填充类材料混合均匀，然后再加入纤维类材料及陶瓷纤维进行混合均匀，可使纤维类材料及陶瓷纤维充分分散的同时，也不会因为搅拌时间过长被打烂而降低产品强度，且所述制备方法的过程简单，制备成本也较低。

具体实施方式

实施例1

一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：14%改性酚醛树脂，19.5%纤维类材料，56.5%填充类材料，10%陶瓷纤维，陶瓷纤维由普通硅酸铝纤维与高铝硅酸铝纤维组成，纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维组成。

本实施例中，上述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中改性酚醛树脂及填充类材料混合均匀，然后加入将陶瓷纤维及纤维类材料并在犁耙式混料机中混合均匀；

S3、将S2得到的物料及涂完胶的刹车片背板送入液压机进行压制，其中压制温度为155℃，得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片。

实施例2

一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：18%改性酚醛树脂，20%纤维类材料，53.6%填充类材料，8.4%陶瓷纤维，其中陶瓷纤维由含氧化铬的硅酸铝纤维、含氧化锆的硅酸铝纤维及含氧化硼的硅酸铝纤维组成，纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维组成。

本实施例中，上述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中改性酚醛树脂及填充类材料混合均匀，然后加入将陶瓷纤维及纤维类材料并在犁耙式混料机中混合均匀；

S3、将S2得到的物料及涂完胶的刹车片背板送入液压机进行压制，其中压制温度为145℃，得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片。

实施例3

一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：15%改性酚醛树脂，19%纤维类材料，57%填充类材料，9%陶瓷纤维，其中陶瓷纤维由高铝硅酸铝纤维、含氧化锆的硅酸铝纤维及多晶莫来石纤维组成，纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维组成；

本实施例中，上述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中改性酚醛树脂及填充类材料混合均匀，然后加入将陶瓷纤维及纤维类材料并在犁耙式混料机中混合均匀；

S3、将S2得到的物料及涂完胶的刹车片背板送入液压机进行压制，其中压制温度为150℃，得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片。

实施例4

一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其原料按重量百分比包括：17%改性酚醛树脂，22.7%纤维类材料，51.4%填充类材料，8.9%陶瓷纤维；其中陶瓷纤维由多晶氧化铝纤维与多晶莫来石纤维组成，纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维组成；

本实施例中，上述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中改性酚醛树脂及填充类材料混合均匀，然后加入将陶瓷纤维及纤维类材料并在犁耙式混料机中混合均匀；

S3、将S2得到的物料及涂完胶的刹车片背板送入液压机进行压制，其中压制温度为153℃，得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片。

本发明中，使用改性酚醛树脂作为刹车片的胶黏剂并合理控制其配比，可有效改善刹车片的热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能，并可显著提高刹车片的耐高温性能；纤维类材料的加入可降低材料的密度，减少其磨损量，同时也会降低材料的摩擦系数，其中矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维的混合使用，可显著提高摩擦材料在各温度段的稳定性及其与胶黏剂的亲和性能；填充类材料可形成转移膜，既能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数，又能减少对对偶件的损伤，提高刹车片的耐磨性能；因为盘式制动器的使用温度高，需要更耐高温的盘式刹车片，在盘式刹车片中添加的陶瓷纤维具有耐高温性好，耐磨性好及高温摩擦系数稳定的特点，可显著改善盘式制动器的制动性能；所述陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片在制备过程中通过先将树脂及填充类材料混合均匀，然后再加入纤维类材料及陶瓷纤维进行混合均匀，可使纤维类材料及陶瓷纤维充分分散的同时，也不会因为搅拌时间过长被打烂而降低产品强度，且所述制备方法的过程简单，制备成本也较低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其特征在于，其原料按重量百分比包括：14-18%改性酚醛树脂，18-23%纤维类材料，50-60%填充类材料，8-10%陶瓷纤维；其中，陶瓷纤维由普通硅酸铝纤维、高铝硅酸铝纤维、含氧化铬的硅酸铝纤维、含氧化锆的硅酸铝纤维、含氧化硼的硅酸铝纤维、多晶氧化铝纤维及多晶莫来石纤维中至少两种组成；纤维类材料由矿物纤维、玻璃纤维及纸纤维的一种或多种组成。

2.根据权利要求1所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其特征在于，其原料按按重量百分比包括：15-17%改性酚醛树脂，19-22%纤维类材料，53-57%填充类材料，8.5-9.5%陶瓷纤维。

3.一种根据权利要求1或2所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按重量百分比称取改性酚醛树脂、纤维类材料、填充类材料及陶瓷纤维；

S2、将S1中树脂及填充类材料混合均匀，然后加入S1中纤维类材料与陶瓷纤维混合均匀；

S3、对S2中的混料进行压制得到陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片，其中压制温度为145-155℃。

4.根据权利要求3所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，其特征在于，在S2中，加入纤维类材料与陶瓷纤维后在犁耙式混料机中混合均匀。

5.根据权利要求3所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，其特征在于，在S3中，在液压机中将S2中的混料进行压制。

6.根据权利要求3所述的陶瓷型公交车用高性能盘式刹车片的制备方法，其特征在于，在S3中，压制温度为148-151℃。