CN105713564A - 一种高耐磨性的摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高耐磨性的摩擦材料，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须30份；冰晶石15份；立德粉15份；鳞片石墨15份；胶黏剂9份。该材料的制备方法包括如下步骤：S01，按材料含有的组份及各自的重量份数进行配料；S02，将原料混合均匀，投入熔炼设备进行熔炼，使原料熔融并塑化；S03，将塑化后的材料粉碎成颗粒状。本发明以一定比例掺入摩擦片中，以替代现有的摩擦片中的耐磨材料。可较大幅度降低摩擦片的磨损系数，尤其降低了工作温度在300℃以上时摩擦片的磨损率，增加了摩擦片的耐磨性，提升了刹车片的使用寿命。

Description

一种高耐磨性的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及其制备技术领域，特别是一种高耐磨性的摩擦材料及其制备方法。

背景技术

刹车片是汽车刹车系统中最关键的安全零件，对汽车制动性能的好坏起决定性作用。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦片构成，刹车时摩擦片被挤压在刹车盘上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。

摩擦片由摩擦材料和粘合剂组成，在工作过程中会不可避免的产生磨损，主要是由摩擦接触面产生的剪切力造成的。摩擦材料的耐磨性是衡量摩擦片耐用程度的重要技术指标，耐磨性越好，摩擦片使用寿命越长。

现有的摩擦片中的耐磨材料(属于摩擦材料的一个组成部分)成分单一，提升耐磨性的作用非常有限，导致刹车片的使用寿命普遍不长。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种高耐磨性的摩擦材料及其制备方法，解决了现有摩擦片耐磨性较差，导致刹车片使用寿命不长的问题。

本发明的技术方案是：一种高耐磨性的摩擦材料，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须25～30份；冰晶石10～15份；立德粉10～15份；鳞片石墨10～15份；胶黏剂9～11份。

本发明进一步的技术方案是:含有的组份还包括硅藻土，重量份数为30～35份。

本发明再进一步的技术方案是:含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须25份，冰晶石10份；立德粉10份；鳞片石墨10份；胶黏剂11份；硅藻土35份。

本发明更进一步的技术方案是：含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须30份；冰晶石15份；立德粉15份；鳞片石墨15份；胶黏剂9份。

本发明更进一步的技术方案是：所述冰晶石的粒径为300～350目。

本发明更进一步的技术方案是：所述立德粉的粒径为190～210目。

本发明更进一步的技术方案是：所述鳞片石墨的粒径为190～200目。

本发明的技术方案是：制备高耐磨性的摩擦材料的方法，包括如下步骤：

S01，按材料含有的组份及各自的重量份数进行配料；

S02，将原料混合均匀，投入熔炼设备进行熔炼，使原料熔融并塑化；

S03，将塑化后的材料粉碎成颗粒状。

本发明进一步的技术方案是:步骤S02中，所述熔炼设备为双棍橡胶开炼机，其辊筒表面温度：50～60℃；熔炼时间：20～30min。

本发明再进一步的技术方案是:步骤S03中，所述颗粒状的粒径为8～40目。

本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明以一定比例掺入摩擦片中，以替代现有的摩擦片中的耐磨材料。可较大幅度降低摩擦片的磨损率，尤其降低了工作温度在300℃以上时摩擦片的磨损率，增加了摩擦片的耐磨性，延长了刹车片的使用寿命。

以下结合实施例对本发明作进一步描述。

具体实施方式

实施例1：

一种高耐磨性的摩擦材料，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须30份；冰晶石15份；立德粉15份；鳞片石墨15份；胶黏剂9份。

实施例2～7与实施例1相比，区别仅在于含有的组份，及各组份的重量份数不同，详见表一。

表一：

	碳酸钙晶须	冰晶石	立德粉	鳞片石墨	胶黏剂	硅藻土
							实施例2	30	15	15	15	9	0
实施例3	30	15	15	15	11	0
							实施例4	28	13	13	13	11	0
实施例5	25	10	10	10	11	0
							实施例6	25	10	10	10	11	30
实施例7	25	10	10	10	11	35

对上述实施例中各组份的特性及作用说明如下：

碳酸钙晶须呈白色篷松状固体（显微镜下为针状单晶体），在所有组份中，它是作为承载其它材料的骨架材料，具有综合性能高的机械强度，并在使用过程中能减振、防滑、降噪、吸波。其摩擦性能稳定，热衰退与热恢复性能较好，特别是碳酸钙晶须的填充更将增摩材料和减磨材料有机地统一在一个体系中，高温摩擦磨损性能优越。

冰晶石(六氟铝酸钠)，优选300～350目，具有提高摩擦材料耐热、耐磨性，增加摩擦系数，降低磨损率的作用。

立德粉，优选190～210目，为硫化锌和硫酸钡的混合物，能增加摩擦材料的热稳定性和耐磨性。

鳞片石墨，优选190～200目，属中温(200～252℃)润滑剂，具有降低摩擦材料摩擦系数的作用，还具有良好的导热性能和耐高温性能，导热性超过大部分金属材料，根据摩擦材料通常的磨损规律，当材料表面温度达到有机粘结剂的热分解温度范围时，有机粘结剂产生分解、碳化和失重现象。随温度升高，这种现象加剧，粘结作用下降，磨损量急剧增大，称之为“热磨损”。而鳞片石墨具有的良好的导热性可使摩擦材料的工作时产生的热量快速分散，降低摩擦材料的工作温度，从而减轻或避免热磨损现象。

硅藻土在所有的组份中作为填充材料，本身并不具备提高摩擦材料耐磨性的作用。具有孔隙度大、吸附性强、质轻、容重小、熔点高、耐热好、隔热、吸声、化学性能稳定等特点。在摩擦材料的组份中添加适量硅藻土，可获得减少制动噪声和减少热衰退的效果。

胶黏剂为高分子聚合物，具有很强的胶黏性能，优选刹车片磨灰造粒专用胶黏剂。

综上所述，碳酸钙晶须、冰晶石、立德粉及鳞片石墨四种组份为提高摩擦材料耐磨性的有效成份。实施例1～7是按这四种组份的总含量(重量百分比)由高至低设置的。

关于本发明技术效果的说明：

将实施例1～7中的高耐磨性摩擦材料分别制备为8～40目的颗粒状，均按15%的重量百分比分别掺入标号1～7的7块相同的摩擦片，用定速式摩擦试验机测定各摩擦片在不同温度下的磨损率(/(N·m))，详见表二。

表二：

	100℃	150℃	200℃	250℃	300℃	350℃
							摩擦片1	0.12	0.13	0.15	0.18	0.20	0.25
摩擦片2	0.12	0.11	0.15	0.19	0.22	0.28
							摩擦片3	0.14	0.13	0.13	0.18	0.24	0.33
摩擦片4	0.10	0.12	0.15	0.20	0.27	0.36
							摩擦片5	0.13	0.12	0.14	0.21	0.28	0.38
摩擦片6	0.11	0.14	0.16	0.23	0.30	0.42
							摩擦片7	0.12	0.15	0.17	0.23	0.32	0.45
对比例1	0.14	0.16	0.19	0.23	0.35	0.56
							对比例2	0.15	0.18	0.19	0.25	0.48	0.70

对比例1为石棉基、对比例2为半金属基的耐磨材料的摩擦片，由表二可以看出，摩擦片1～7相比于对比例，在不同温度下的磨损率均有降低，尤其在300℃以上的磨损率均明显降低，耐磨性得到提升。

Claims (10)

1.一种高耐磨性的摩擦材料，其特征是，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须25～30份；冰晶石10～15份；立德粉10～15份；鳞片石墨10～15份；胶黏剂9～11份。

2.如权利要求1所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，含有的组份还包括硅藻土，重量份数为30～35份。

3.如权利要求2所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须25份，冰晶石10份；立德粉10份；鳞片石墨10份；胶黏剂11份；硅藻土35份。

4.如权利要求1所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，含有的组份及各组份的重量份数如下:碳酸钙晶须30份；冰晶石15份；立德粉15份；鳞片石墨15份；胶黏剂9份。

5.如权利要求1至4中任一项所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，所述冰晶石的粒径为300～350目。

6.如权利要求1至4中任一项所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，所述立德粉的粒径为190～210目。

7.如权利要求1至4中任一项所述的高耐磨性的摩擦材料，其特征是，所述鳞片石墨的粒径为190～200目。

8.制备如权利要求1～7中任一项所述的高耐磨性的摩擦材料的方法，其特征是，包括如下步骤：

S01，按材料含有的组份及各自的重量份数进行配料；

S02，将原料混合均匀，投入熔炼设备进行熔炼，使原料熔融并塑化；

S03，将塑化后的材料粉碎成颗粒状。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征是，步骤S02中，所述熔炼设备为双棍橡胶开炼机，其辊筒表面温度：50～60℃；熔炼时间：20～30min。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征是，步骤S03中，所述颗粒状的粒径为8～40目。