CN105196651B - 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105196651B
CN105196651B CN201510521743.8A CN201510521743A CN105196651B CN 105196651 B CN105196651 B CN 105196651B CN 201510521743 A CN201510521743 A CN 201510521743A CN 105196651 B CN105196651 B CN 105196651B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
friction
layer
fiber
glue
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510521743.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105196651A (zh
Inventor
张秋萍
张银华
杜建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU XIAOSHAN HONGQI FRICTION MATERIAL CO Ltd
Original Assignee
HANGZHOU XIAOSHAN HONGQI FRICTION MATERIAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU XIAOSHAN HONGQI FRICTION MATERIAL CO Ltd filed Critical HANGZHOU XIAOSHAN HONGQI FRICTION MATERIAL CO Ltd
Priority to CN201510521743.8A priority Critical patent/CN105196651B/zh
Publication of CN105196651A publication Critical patent/CN105196651A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105196651B publication Critical patent/CN105196651B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/149—Antislip compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/554—Wear resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2433/00—Closed loop articles
    • B32B2433/04—Driving belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种摩擦材料，尤其涉及一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法。按以下步骤进行：多维纤维类复合摩擦材料成份比例→编织成环→浸渍树脂→烘干→固化→钢芯板制作→涂胶→加温加压粘结→终检→包装→入库。一种纤维类复合摩擦材料及其制备方法，具有更轻的质量、高比强度、稳定的摩擦系数、优良的耐磨性能和耐热性。

Description

一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种摩擦材料，尤其涉及一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法。
背景技术
摩擦副是坦克装甲车辆机械传动部分的重要组件，它涉及到车辆动力传递和控制的可靠性。摩擦副由摩擦片和对偶片组成，其中摩擦副的性能主要取决于摩擦片的摩擦磨损性能。现有国产摩擦片在使用过程中，依然存在摩擦性能不稳地、磨损率高和耐热性能低等问题，严重制约了坦克优良机动性能的发挥。因此，研制与坦克传动系统相匹配的、使用寿命长、可靠性高的新型摩擦片及摩擦副十分迫切和必要。
摩擦材料是组成摩擦副的关键材料，目前应用于高速、重载工况下的高性能摩擦材料主要包括：粉末冶金摩擦材料、碳/碳摩擦材料、陶瓷基摩擦材料、半金属摩擦材料和纸基摩擦材料。
与金属基摩擦材料相比，非金属基摩擦材料具有优良的摩擦学性能，是当前摩擦材料重要发展方向之一。当前主要应用的非金属基摩擦材料有碳/碳摩擦材料、陶瓷基摩擦材料和纸基摩擦材料。
（1）碳/碳摩擦材料
碳/碳摩擦材料由于具有高比强比模、低密度、导热性能和摩擦性能优良以及高承载能力、长使用寿命等突出特点，在用作飞机刹车材料比金属基刹车材料质量减少40%，使用寿命延长3-5倍，能用于大能量刹车，具有高的可靠性和可维护性。因此，碳/碳摩擦材料广泛用作飞机刹车装置的关键材料。在美国，许多军用飞机均已采用碳/碳刹车盘，如F-16，B-1等；国内中南工业大学、西北工业大学和沈阳金属所等在碳/碳刹车盘的制备及其摩擦性能的研究等方面取得了丰富的成果。目前，国内制备碳/碳摩擦材料采用的工艺方法主要为CVD法，存在生产周期长，批量小、成本高的缺点；在静态和湿态摩擦系数低、易于氧化、热库体积大，从而大大降低了使用性能和寿命。上述问题是碳/碳摩擦材料发展中需要解决的。
（2）陶瓷基摩擦材料
陶瓷基摩擦材料可承受高的表面温度，具有较高的摩擦系数，较高的抗压强度和较低的热膨胀系数，抗滑动磨损性和抗蚀性好，是近几年摩擦材料研究领域中一类重要材料。目前研究较多的陶瓷基摩擦材料有Al2O3基摩擦材料和C/SiC摩擦材料，并且以纤维增强陶瓷摩擦材料为重要发展方向，以解决陶瓷材料的脆性问题。
C/SiC摩擦材料具有密度低、强度高、耐高温、热物理性能好等性能，尤其具有摩擦系数高且稳定，对环境的影响不敏感等优点，具有取代C/C摩擦材料的优势，被美国四大摩擦材料公司定为新一代飞机摩擦材料。同时，因C/SiC摩擦材料优异的摩擦磨损性能，在高速列车、汽车、飞机、坦克等高能载领域也有广泛的应用前景，因而C/SiC摩擦材料成为当今高性能摩擦材料研究的热点之一。采用化学气相渗透法（CVI）结合反应熔体浸渗法（RMI）制备了低成本、高性能的C/SiC飞机摩擦材料，具有动、静摩擦系数高（分别为0.34、0.41），湿态几乎无衰减（约2.9%），磨损小（约1.9μm），摩擦性能稳定等特点。目前，解决陶瓷材料的脆性是陶瓷基摩擦材料的研究重点。
（3）纸基摩擦材料
纸基摩擦材料出现于20世纪50年代末，是当今世界上产量最大、应用最广泛的湿式摩擦材料之一。纸基摩擦材料由纤维素纤维、高性能纤维、特殊的颗粒和添加剂以及不同的粘接剂制成，是软而多孔的材料，沿厚度方向结构均匀，孔隙之间相互连通。当摩擦副未接合时，孔隙里可贮存润滑油，摩擦副接合时，油从多孔材料中流出，从而冷却摩擦表面。纸基材料弹性好，接合时可以通过变形将载荷均匀地分布在整个表面上。但是由于它为有机结构，因此纸基摩擦材料的导热系数、热容量比铜基摩擦材料小。同时，过大的表面压力会使材料表面以下的纤维粘结剂断开，材料出现斑点或大面积脱落，导致材料失效。
综上所述，碳/碳摩擦材料的高成本、陶瓷基摩擦材料的脆性以及纸基摩擦材料的低强度是制约其大规模推广应用的瓶颈问题，因而研究具有较低制造成本，且具有稳定的摩擦系数、低磨损率和高耐热性能的摩擦材料及其摩擦副是非金属基摩擦副的发展方向。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种具有适用于高能量密度传动系统工况的高而稳定的摩擦系数、低磨损率、高冲击动态强度和高性价比的一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种多维纤维类高性能摩擦材料，其特征在于：包括底层、中间层和上层，所述的底层的上部设有上层，所述的底层与上层通过中间层相粘结而成，所述的底层为钢芯板层，所述的中间层为有机粘结剂，所述的上层为环形摩擦层。
一种多维纤维类高性能摩擦材料，按以下步骤进行：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
成份1：碳纤维100%；
或，
成份2：碳纤维85-90%，芳纶纤维10-15%；
或，
成份3：碳纤维85-90%，芳纶纤维5-8%，玻璃纤维5-8%；
(2)、编织成环：
用直径为7μm的碳纤维丝，根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量算好碳纤维丝股数，如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200-4700股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：
把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形，采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：
待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：
将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：
取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC35-45；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：
在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：
将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：
根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：
根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：
合格产品附合格证办理入库。
优点：
1、传统的纤维类材料是整块织物经冲切或裁剪成圆环，这种方法的缺点是纤维的连续性被破坏，原材料浪费严重。而我们采用的是利用2.5D编织机直接按照产品所需的尺寸规格编织成环形，没有毛边和切边，纤维连续、完整。
2、传统的纤维编织类摩擦材料的槽型是后续加工或通过拼接而成，而我们采用的是利用2.5D纤维编织设备，编织出摩擦材料应有的凹型槽作为油槽。
3、传统的市场上的纤维编织类是二维结构，层数少。本工艺采用2.5D多维编织结构，具有高损伤容限，不分层，无层间开裂和抗剪切等性能特点。其作为摩擦材料结构，可具有更轻的质量、高比强度、稳定的摩擦系数、优良的耐磨性和耐热性。
我们采用的是碳纤维加芳纶纤维和玻璃纤维，这样既可以提高摩擦系数从而增大扭矩，又可以使材料有一定的膨胀率，提高孔隙率，减小噪音和稳定摩擦系数。
因此，本发明的一种纤维类复合摩擦材料及其制备方法，具有更轻的质量、高比强度、稳定的摩擦系数、优良的耐磨性能和耐热性。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种纤维类复合摩擦材料，包括底层、中间层和上层，所述的底层的上部设有上层，所述的底层与上层通过中间层相粘结而成，所述的底层为钢芯板层，所述的中间层为有机粘结剂，所述的上层为环形摩擦层。
一种多维纤维类高性能摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维100%
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量算好碳纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC35；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例2：
一种多维纤维类高性能复合摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维85%，芳纶纤维15%
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝和直径为7μm的芳纶纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量按照比例算好碳纤维丝和芳纶纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC35；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(9) 包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(10) 入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例3：一种多维纤维类高性能复合摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维87%，芳纶纤维13%
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝和直径为7μm的芳纶纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量按照比例算好碳纤维丝和芳纶纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4500股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC40；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(9) 包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(10) 入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例4：一种多维纤维类高性能复合摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维90%，芳纶纤维10%
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝和直径为7μm的芳纶纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量按照比例算好碳纤维丝和芳纶纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4700股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC45；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(9) 包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(10) 入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例5：
一种多维纤维类高性能摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维85%，芳纶纤维8%，玻璃纤维7%；
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝、直径为7μm的芳纶纤维丝和直径为8μm的玻璃纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量根据比例算好各成份纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC35；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例6：一种多维纤维类高性能摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维87%，芳纶纤维5%，玻璃纤维8%；
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝、直径为7μm的芳纶纤维丝和直径为8μm的玻璃纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量根据比例算好各成份纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200-4700股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC40；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：合格产品附合格证办理入库。
实施例7：一种多维纤维类高性能摩擦材料的制备方法，按以下工艺步骤：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
碳纤维90%，芳纶纤维5%，玻璃纤维5%；
(2)、编织成环：用直径为7μm的碳纤维丝、直径为7μm的芳纶纤维丝和直径为8μm的玻璃纤维丝根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量根据比例算好各成份纤维丝股数，举例如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200-4700股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计好加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形。采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC45；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：合格产品附合格证办理入库。

Claims (1)

1.一种多维纤维类高性能摩擦材料，其特征在于：包括底层、中间层和上层，所述的底层的上部设有上层，所述的底层与上层通过中间层相粘结而成，所述的底层为钢芯板层，所述的中间层为有机粘结剂，所述的上层为环形摩擦层；
所述多维纤维类高性能摩擦材料的制备方法按以下步骤进行：
(1)、多维纤维类复合摩擦材料成份比例：
成份1：碳纤维100%；
或，
成份2：碳纤维85-90%，芳纶纤维10-15%；
或，
成份3：碳纤维85-90%，芳纶纤维5-8%，玻璃纤维5-8%；
(2)、编织成环：
用直径为7μm的碳纤维丝，根据要编织成的摩擦层厚度放上0.05mm余量算好碳纤维丝股数，如摩擦片厚度为0.50mm,编织时股数为4200-4700股，再根据产品摩擦层所需内外径直径展开后的扇形以及槽型设计加针方式，在2.5D多维编织机上编织成扇形；
(3)、浸渍树脂：
把扇形卷曲成环形，并放入套形工装将之固定定形，采用每层摩擦片用铁丝网隔开，将工装沉入到浸胶器，浸胶器加盖紧固，打开真空泵抽真空，真空是0.08Pa，抽真空的时间为14分钟,然后关真空泵加入胶液，浸胶器中的胶液为50%的改性树脂胶和50%的无水酒精，浸胶时间为2小时，直至浸透，打开盖，取出工装控干胶液,沥干时间为2小时；
(4)、烘干：
待酒精完全挥发后，再进入烘箱中进行烘干，烘干的温度为120℃，至到烘干为止；
(5)、固化：
将纤维摩擦层交错叠放置入烘箱内，烘箱内的温度升至120度，保温时间为18分钟，保温结束后，将烘箱内的温度升温至150度，纸片在烘箱内保温26分钟，打开烘箱门进行放气一次，然后再升温至180度，再保温2小时或2.5小时，保温结束后，打开烘箱门待冷却后拿出纤维摩擦层；
(6)、钢芯板制作：
取钢板，先使用冲床冲内外圆；再以外圆定位，根据芯板厚度调整热平整的温度，温度在650度，进行热平整，正反叠保温2小时或2.5小时；然后进行热处理，淬硬为HRC35-45；再振动去氧化皮，在清洗机上进行清洗，去净表面油污，进行晾干；再用丙酮擦洗芯板两面，保持洁净；
(7)、涂胶：
在涂胶机上对钢芯板两面进行涂胶，晾干待用；
(8)、加温加压粘结：
将涂好胶后晾干的钢芯板和固化后的纤维摩擦层放入到硫化压机热板上，热板硫化机的温度为180度，压力为每平方厘米230kg，保压时间为8分钟,形成摩擦片；
(9)、终检：
根据产品图纸要求，对产品物理性能和几何尺寸进行检验；
(10)、包装：
根据顾客要求或企业产品包装要求，进行包装；
(11)、入库：
合格产品附合格证办理入库。
CN201510521743.8A 2015-08-24 2015-08-24 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法 Active CN105196651B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510521743.8A CN105196651B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510521743.8A CN105196651B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105196651A CN105196651A (zh) 2015-12-30
CN105196651B true CN105196651B (zh) 2017-06-13

Family

ID=54944766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510521743.8A Active CN105196651B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105196651B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107191518B (zh) * 2017-06-07 2019-02-19 杭州萧山红旗摩擦材料有限公司 一种复合纤维高性能摩擦材料及其制备方法
CN108822798A (zh) * 2018-05-17 2018-11-16 杭州萧山红旗摩擦材料有限公司 基于碳组元尺度维度可控的复合摩擦材料及其制备方法
CN109694948A (zh) * 2019-02-20 2019-04-30 上海春玉金属热处理有限公司 一种行星齿轮轴镀镍时效工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1580100A (zh) * 2004-05-14 2005-02-16 武汉理工大学 汽车钢制同步器齿环碳纤维摩擦材料及用法
CN101178102A (zh) * 2007-11-26 2008-05-14 杭州前进齿轮箱集团有限公司 湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1580100A (zh) * 2004-05-14 2005-02-16 武汉理工大学 汽车钢制同步器齿环碳纤维摩擦材料及用法
CN101178102A (zh) * 2007-11-26 2008-05-14 杭州前进齿轮箱集团有限公司 湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105196651A (zh) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107191518B (zh) 一种复合纤维高性能摩擦材料及其制备方法
CN105196651B (zh) 一种多维纤维类高性能摩擦材料及其制备方法
CN108658613B (zh) 一种短纤维模压制备汽车刹车盘的方法
US4029829A (en) Friction member
EP1943300B1 (en) Carbon friction materials
CN103256325B (zh) 减振消噪偏航低速制动衬垫及其制作方法
KR20040086165A (ko) 진공 단열재 및 그 제조 방법
CN103992769A (zh) 一种轿车用无铜高性能环保型摩擦材料及制备方法
CN107188591A (zh) 氮化硅纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料及其制备方法和应用
US2464437A (en) Porous metallic structure and method of making same
CN109280302B (zh) 一种纤维增强氟树脂复合膜材的制备方法及产品
US11898613B2 (en) Method for repairing damage on non-friction surface of carbon brake disc of aircraft
CN110131343B (zh) 一种汽车刹车盘的制备方法
WO2017173761A1 (zh) 一种镶嵌式刹车片及其制作方法
CN102794715A (zh) 一种纤维增强砂轮基体及其制备方法
CN104942553A (zh) 一种相变储能刹车盘的制备方法
CN106905547A (zh) 一种二氧化钛纳米线(网)‑碳布增强树脂基摩擦材料的制备方法
CN102643103B (zh) 一种碳刹车盘的制备方法
CN106507879B (zh) 一种陶瓷粉改性的碳/碳飞机刹车材料的制造方法
CN104441097B (zh) 一种冻融循环法生产功能竹材人造板的工艺
CN108822798A (zh) 基于碳组元尺度维度可控的复合摩擦材料及其制备方法
US2849346A (en) Method of making a composite friction unit clutch plate
CN207025353U (zh) 一种温度冲击试验箱的抗冷热结构
CN112096764B (zh) 多维度的纳米碳增强摩擦材料及其制备方法
EP0544553B1 (fr) Matériau composite thermostructural isolant de faible densité et procédé de réalisation d'un tel matériau sandwich-verre

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant