CN104165202A - 新型半金属刹车片 - Google Patents

Abstract

一种新型半金属刹车片，涉及刹车片技术领域，包括钢背和摩擦材料，所述摩擦材料由以下质量百分比的组分组成：增强纤维20-30%，铁粉14.00%，石墨15.00%，硫酸钡5.00%，重钙4.50%，蛭石5.00%，丁腈橡胶2.50%，紫铜棉4.50%，焦碳粉5.00%，氧化铝1.70%，树脂5-10%，鳞片石墨5.50%，铬铁矿粉4.00%，轮胎粉2.50%。本发明加入铁粉提高了刹车材料耐温性，使耐温温度至少达到350℃，提高了高温摩擦系数，增强了耐磨性，丁腈橡胶的加入，可韧化基体，与酚醛树脂、强化纤维、填充剂的优化组合对提高摩擦系数温度有作用，提高耐磨性。使用效果：刹车稳定可靠，噪音小。

Description

新型半金属刹车片

技术领域

本发明涉及刹车片技术领域，具体涉及一种新型半金属刹车片。

背景技术

随着科技的迅速发展，制动产品对摩擦材料的要求愈来愈高，除了在高速，高温，高压等恶劣工况情况下的安全性和舒适性外，近年又提出了节能，环保，洁净等更高要求。

我国第十二个五年计划中，已明确地提出了，国民经济发展的重中之重是节能，环保，平稳，持续的科学发展观，使我国在短期内发展成一个稳定，繁荣的强国。

在改革开放的三十年里，我国的摩擦行业也和全国各行各业一样，有了长足的发展，从上世纪80年初的石棉摩擦材料为主，逐渐发展到九十年代的半金属制品，2000年以后的混杂优化及非金属，非石棉（NAO）制品为主。近年来又先后推出陶瓷纤维制品制动件。并逐步地走向国内外市场。尽管在我国陶瓷刹车片的生产厂家尚属少数，还不够普及，但确也说明了我国摩擦行业的发展步伐正向国际市场化靠拢和接轨。为了实现陶瓷刹车片的全面技术国产化，我国先后在上世纪九十年代从国外引进了多条陶瓷纤维生产技术线，为我国逐步实现制动产品陶瓷化奠定了一定的技术基础。

所谓陶瓷刹车片：它的组成结构与一般刹车片的组成结构没有太大区别；也是由：（一）基体：（粘结剂，树脂，橡胶）；（二）增强纤维：主要以陶瓷纤维或复合陶纤为主；（三）摩擦调节剂及填料等三大部分组成，不同之处是陶瓷刹车片在配方设计上与普通（半金属或非金属非石棉）刹车片的配方设计思路上有所不同。例如：拿国外的一个典型陶瓷刹车片配方来看（见下表；国外陶瓷配方参考）：

成分	树脂	橡胶粉	摩擦粉	填料	矿物纤维	金属硫化物	石墨	铜粉	耐磨剂	陶纤
											％重量比	20	6	10	28	7.5	2	9	5	5	7.5

它在配方结构上有如下特点：

树脂含量：陶纤刹车片的树脂含量普遍要比半金属的含量（7％－10％）要高的多，这主要是因为陶纤的界面偶联性差，树脂与陶纤的粘结不好，为了保证制品的强度和耐磨性，往往陶瓷刹车片的树脂含量应在（15％－25％）之间。

纤维：一般陶纤都是使用散状陶瓷纤维，或不定型的陶纤做增强骨架，多为非晶质（玻璃态）物质，由熔融的液态在骤冷条件下形成的一种无定型固态纤维。一般可分为：1、标准型硅酸铝纤维，使用温度1000℃；2、高纯型；3、高铝型；4、含铬型；5、含锆型硅酸铝纤维：其使用温度各不相同，一般在1300℃以下使用。另一种陶纤是结晶质纤维，它比非晶质纤维更稳定（本文不做过多介绍）。应该指出的是：陶瓷纤维本身的气孔率很大（90％以上），具有气孔孔径和比表面积大等特点，它的隔热功能主要是利用气孔中空气隔热，因而气孔径的大小，气孔性质（开气孔或闭气孔）对材料的导热性能有决定性影响。总体来说陶瓷纤维的导热性极差，而本身固有的硬度较高，莫氏硬度为6，因此，在配方设计中的含量相对其它配方设计来讲，纤维含量较少（8％－20％）纤维含量过高，摩擦系数会增大，使用中会产生抖动和噪声，并会损伤对偶盘或鼓。

摩擦调节剂及填料：应考虑到陶纤的显著特点是耐高温，但导热差，透气性不好，在选用摩擦调节剂及填料时，应着重考虑到制品的透气性和导热，同时也要考虑到减摩剂的用量与配比要恰当，使摩擦系数不要过高，否则产品使用中会产生局部热疲劳（热，裂），震动（抖动）拉盘或有噪声。磨耗也会增大。

随着社会的发展和进步，人类对环保的要求愈来愈高，在我国逐步实现农村城市化，城市人口逐年增加，人们对生活的大环境要求也越来越高，而我国汽车近几年的飞速发展，已进入世界前列（年产约1500万辆）。试想这么多汽车刹车片，每天的磨屑如果都有严重污染，那么城乡的空气质量将会受到严重影响，如果把所有刹车片都改用洁净无污染的刹车片，我们的居住大环境将会发生质的改变…因此不难想象洁净复合陶纤刹车片，在未来交通业，将有着美好的发展前景和庞大的市场竞争潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种刹车稳定可靠，噪音小的新型半金属刹车片。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型半金属刹车片，包括钢背和摩擦材料，所述摩擦材料由以下质量百分比的组分组成：

增强纤维  20-30%

铁粉      14.00%

石墨      15.00%

硫酸钡    5.00%

重钙      4.50%

蛭石      5.00%

丁腈橡胶  2.50%

紫铜棉    4.50%

焦碳粉    5.00%

氧化铝    1.70%

树脂      5-10%

鳞片石墨  5.50%

铬铁矿粉  4.00%

轮胎粉    2.50%。

采用高温摩擦系数大、高温耐磨性好的铁粉作为填充剂，选用钢棉纤维替代石棉纤维，使用多组分粘结剂，以及多组分改性填充剂等原料，优化配制，以获得性能优异的刹车片用摩擦材料。

一种新型半金属刹车片生产工艺，包括如下工艺步骤：1500万辆）。试想这么多汽车刹车片，每天的磨屑如果都有严重污染，那么城乡的空气质量将会受到严重影响，如果把所有刹车片都改用洁净无污染的刹车片，我们的居住大环境将会发生质的改变…因此不难想象洁净复合陶纤刹车片，在未来交通业，将有着美好的发展前景和庞大的市场竞争潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种刹车稳定可靠，噪音小的新型半金属刹车片。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型半金属刹车片，包括钢背和摩擦材料，所述摩擦材料由以下质量百分比的组分组成：

增强纤维  20-30%

铁粉      14.00%

石墨      15.00%

硫酸钡    5.00%

重钙      4.50%

蛭石      5.00%

丁腈橡胶  2.50%

紫铜棉    4.50%

焦碳粉    5.00%

氧化铝    1.70%

树脂      5-10%

鳞片石墨  5.50%

铬铁矿粉  4.00%

轮胎粉    2.50%。

采用高温摩擦系数大、高温耐磨性好的铁粉作为填充剂，选用钢棉纤维替代石棉纤维，使用多组分粘结剂，以及多组分改性填充剂等原料，优化配制，以获得性能优异的刹车片用摩擦材料。

一种新型半金属刹车片生产工艺，包括如下工艺步骤：

丁腈橡胶  2.50%

紫铜棉    4.50%

焦碳粉    5.00%

氧化铝    1.70%

树脂      5-10%

鳞片石墨  5.50%

铬铁矿粉  4.00%

轮胎粉    2.50%。

采用高温摩擦系数大、高温耐磨性好的铁粉作为填充剂，选用钢棉纤维替代石棉纤维，使用多组分粘结剂，以及多组分改性填充剂等原料，优化配制，以获得性能优异的刹车片用摩擦材料。

一种新型半金属刹车片生产工艺，包括如下工艺步骤：

1）配料，混料：按上述配方要求称重，并送入犁耙式混料机中混料20分钟；

2）钢背准备：先用专用清洗机清洗钢背表面污渍，然后用专用抛丸机进行抛丸使钢背达到预期的粗糙度，最后进行喷胶处理；

3）热压成型：将上述准备好的配料和钢背用热压模具在温度为150-160℃，压力为35MPa、时间为10min的条件下热压成型，在热压开始的1-3min内放气3-6次，然后进行保压，所需的保压时间根据制品的厚度按照0.5min/mm确定；

4）热处理：将上述热压成型后的制品放入温控烘干炉中，热处理条件：140℃两小时、160℃两小时、180℃两小时，随炉冷却后经平磨，倒角，开槽，静电喷涂，打标，铆接，安装附件，包装制得成品；

5.检验，入库。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种新型半金属刹车片，包括钢背和摩擦材料，其特征在于：所述摩擦材料由以下质量百分比的组分组成：

增强纤维  20-30%

铁粉      14.00%

石墨      15.00%

硫酸钡    5.00%

重钙      4.50%

蛭石      5.00%

丁腈橡胶  2.50%

紫铜棉    4.50%

焦碳粉    5.00%

氧化铝    1.70%

树脂      5-10%

鳞片石墨  5.50%

铬铁矿粉  4.00%

轮胎粉    2.50%。

2.一种制备权利要求1所述新型半金属刹车片的工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤，

1）配料，混料：按上述配方要求称重，并送入犁耙式混料机中混料20分钟；

2）钢背准备：先用专用清洗机清洗钢背表面污渍，然后用专用抛丸机进行抛丸使钢背达到预期的粗糙度，最后进行喷胶处理；

3）热压成型：将上述准备好的配料和钢背用热压模具在温度为150-160℃，压力为35MPa、时间为10min的条件下热压成型，在热压开始的1-3min内放气3-6次，然后进行保压，所需的保压时间根据制品的厚度按照0.5min/mm确定；

4）热处理：将上述热压成型后的制品放入温控烘干炉中，热处理条件：140℃两小时、160℃两小时、180℃两小时，随炉冷却后经平磨，倒角，开槽，静电喷涂，打标，铆接，安装附件，包装制得成品；

5）检验，入库。