CN105255449A - 一种无铜陶瓷摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

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张江山
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Abstract

本发明提供了一种无铜陶瓷摩擦材料，其配方按重量百分比为，粘结剂：8％，增强材料：23％，研磨剂：21％，润滑剂：20％，摩擦性能调节剂：18％，填料：10％；粘结剂为酚醛树脂；增强材料为芳纶浆粕、陶瓷纤维、喷胶岩棉的混合物；研磨剂为三氧化二铝、氧化铁黑、硅酸锆混合物；润滑剂为石墨、硫化锑混合物；摩擦性能调节剂为摩擦粉、云母粉、轮胎粉及丁腈胶粉的混合物；填料为硫酸钡。本发明环保、制动性能好、磨损性能强、且具有良好的热传导性能，无噪音、无落灰、制动舒适。

Description

一种无铜陶瓷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，尤其是一种汽车刹车片无铜陶瓷摩擦材料。
背景技术
金属纤维和金属粉末是摩擦材料配方的重要组成部分，在陶瓷摩擦材料配方中，主要使用的黄铜或紫铜纤维及其粉末，它们不但对摩擦材料的摩擦、磨损性能有着至关重要的作用，而且还承担着摩擦材料内部热能的传导作用。摩擦材料在使用过程中会产生大量的热量，如果得不到良好的传导使热能聚集在摩擦材料表面，则会导致摩擦材料制动功能失效、磨损增大等严重影响产品性能的结果。但是随着科技的不断进步与持续发展，人们对环保的要求也愈来愈高，刹车片中含有的铜元素导致的环境污染问题也愈来愈突出。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无铜陶瓷摩擦材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种无铜陶瓷摩擦材料，其配方按重量百分比为，粘结剂：8％，增强材料：23％，研磨剂：21％，润滑剂：20％，摩擦性能调节剂：18％，填料：10％。
其中粘结剂为酚醛树脂。
增强材料为芳纶浆粕、陶瓷纤维、喷胶岩棉的混合物。
研磨剂为三氧化二铝、氧化铁黑、硅酸锆混合物。
润滑剂为石墨、硫化锑混合物。
摩擦性能调节剂为摩擦粉、云母粉、轮胎粉及丁腈胶粉的混合物。
填料为硫酸钡。
作为本发明的进一步改进，增强材料中，芳纶浆粕3％、陶瓷纤维5％、喷胶岩棉15％；研磨剂中，三氧化二铝2％、氧化铁黑8％、硅酸锆11％；润滑剂中，石墨16％、硫化锑4％；摩擦性能调节剂中，摩擦粉8％、云母粉4％、轮胎粉3％、丁腈胶粉3％。
本发明还提供了一种无铜陶瓷摩擦材料的制备方法，将所有配方要求的原料放入混料罐，搅拌混料；出料后经热压成型，模具温度为140℃，成型压力为400kg/cm2，保压时间为5min；成型后的磨擦材料经磨削成为可用材料。
与现有技术相比，本发明的优点是：环保、制动性能好、磨损性能强、且具有良好的热传导性能，无噪音、无落灰、制动舒适。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
按下述配方(重百分比)：酚醛树脂8％、芳纶浆粕3％、陶瓷纤维5％、喷胶岩棉15％、三氧化二铝2％、氧化铁黑8％、硅酸锆11％、石墨16％、硫化锑4％、摩擦粉8％、云母粉4％、轮胎粉3％、丁腈胶粉3％、硫酸钡10％。将原料混合，经过混料，在模具温度为140℃，成型压力为400kg/cm2，保压时间为5min的条件下热压成型，磨削，喷漆工艺后，得无铜陶瓷配方的刹车片。
依据AK-Master标准进行台架测试。
摩擦性能 平均 最小
基本摩擦系数 0.37
100℃下120-80km/h制动速度压力敏感性 0.37
100℃下200-170km/h制动速度压力敏感性 0.35
基本摩擦系数 0.32
40℃低温制动 0.29
100-5km/h、180-100km/h下高速制动 0.30
基本摩擦系数 0.36
第一次衰退 0.36 0.32
第一次恢复 0.37
500℃高温 0.35
高温恢复 0.39
第二次衰退 0.39 0.37
第二次恢复 0.36
0.35 0.32
在使用本发明配方所加工的刹车片后，做AK台架实验，该无铜陶瓷配方摩擦材料的常温摩擦系数为：0.35，而且非常稳定，第一次衰退最小摩擦系数为0.32，第二次衰退最小摩擦系数为0.37，从40Km/h到170Km/h摩擦系数的变化为0.35-0.30，重量磨损为6.7g。
由此可以得出，第一次衰退率为：11.2％，第二次衰退率为：5.2％，速度衰退为：14.3％，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。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种无铜陶瓷摩擦材料，其特征在于，其配方按重量百分比为，粘结剂：8％，增强材料：23％，研磨剂：21％，润滑剂：20％，摩擦性能调节剂：18％，填料：10％；粘结剂为酚醛树脂；增强材料为芳纶浆粕、陶瓷纤维、喷胶岩棉的混合物；研磨剂为三氧化二铝、氧化铁黑、硅酸锆混合物；润滑剂为石墨、硫化锑混合物；摩擦性能调节剂为摩擦粉、云母粉、轮胎粉及丁腈胶粉的混合物；填料为硫酸钡。
2.如权利要求1所述的无铜陶瓷摩擦材料，其特征在于，增强材料中，芳纶浆粕3％、陶瓷纤维5％、喷胶岩棉15％；研磨剂中，三氧化二铝2％、氧化铁黑8％、硅酸锆11％；润滑剂中，石墨16％、硫化锑4％；摩擦性能调节剂中，摩擦粉8％、云母粉4％、轮胎粉3％、丁腈胶粉3％。
3.如权利要求1或2所述的无铜陶瓷摩擦材料的制备方法，其特征在于，将所有配方要求的原料放入混料罐，搅拌混料；出料后经热压成型，模具温度为140℃，成型压力为400kg/cm2，保压时间为5min；成型后的磨擦材料经磨削成为可用材料。
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