CN106224417A - 一种添加活性炭粉的耐用刹车片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、铁粉10~15份、热塑性聚氨酯5~10份、硅油5~10份、玉米秆活性炭粉10~15份、滑石粉5~10份、二硫化钼5~10份、阻燃剂2~5份和三氧化钒1~2份。本发明重新优化了当前刹车片摩擦材料的组合配方,而且充分利用了玉米的副产物‑‑‑玉米秆,将其进行碳化、石墨化,制成活性炭粉,作为天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中,有效降低了摩擦材料的生产成本,拓宽玉米秆的利用渠道,提高了玉米秆的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种添加活性炭粉的耐用刹车片。
背景技术
摩擦材料被广泛用于各种交通运输工具(如汽车、火车、飞机等)和各种机械设备的制动器、离合器及摩擦传动装置中的制动材料。按功能及安装的部位主要分为制动器衬片和离合器面片。摩擦材料在汽车工业中属于关键的安全件,汽车的启动、制动和驻车都离不开摩擦材料,摩擦材料的好坏、优劣可直接关系着人民的生命财产安全,其功能地位不言而喻。但传统的汽车摩擦材料存在一些缺陷,如石棉汽车摩擦材料,因为石棉是一种天然的矿物纤维,它具有较高的耐热性和机械强度,但是石棉对人体健康有一定的危险性。因此人们开始研究不添加石棉的摩擦材料,对摩擦材料的组分配方进行调整、改进,选用复合纤维或金属纤维等等。
现在用于刹车片的摩擦材料众多,最常用的是金属混合材料和陶瓷材料,金属混合材料如专利申请号为200810068968.2公开了一种由铁粉、铜粉、石墨、石英砂、碳化硅等组成的刹车片摩擦层,特点是该摩擦层的金属含量高,耐磨性和硬度好,缺点是摩擦系统不高,且由于硬度太硬,会对接触部件造成少量的磨损,长期使用损坏部件;陶瓷材料如专利申请号为201310115341.9公开了一种由粉煤灰、改性酚醛树脂、树脂、锆石、煅烧焦炭、硫酸钡、人造石墨和偶联剂构成的耐磨材料,特点是含碳量高、气孔率高、稳定摩擦系数、导热性低等特点,缺点是硬度小、高温时的热衰退性强。
另外,随着工业化的发展,摩擦材料的使用量越来越大,其填料---石墨的使用量也是逐年增加。然而天然石墨的价格还是较高的,人们也开始对天然石墨的替代品进行了深入研究。
玉米(拉丁学名:Zea mays L.)是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物。别名:玉蜀黍、棒子、包谷、包米、包粟、玉茭、苞米、珍珠米、苞芦、大芦粟,东北辽宁话称珍珠粒,潮州话称薏米仁,粤语称为粟米,闽南语称作番麦。秆直立,通常不分枝,基部各节具气生支柱根。叶鞘具横脉;叶舌膜质,叶片扁平宽大,线状披针形,基部圆形呈耳状,无毛或具疵柔毛,中脉粗壮。颖果球形或扁球形,成熟后露出颖片和稃片之外,其大小随生长条件不同产生差异。雌雄同株异花,花果期秋季。我国玉米的栽培历史大约有470多年。目前我国播种面积在3亿亩左右,仅次于稻、麦,在粮食作物中居第三位,在世界上仅次于美国。全世界热带和温带地区广泛种植,为一重要谷物。收获玉米之后,会产生大量的副产物---玉米秆。通常人们处理方式是直接焚烧,这种方式虽然对其进行了一定利用,但是焚烧产生的烟尘大,在一定程度上污染环境。而玉米秆中含有大量碳源,如果采用玉米秆制成的碳粉取代石墨添加到摩擦材料中,将极大的降低了摩擦材料的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种添加活性炭粉的耐用刹车片。本发明重新优化了当前刹车片摩擦材料的组合配方,而且充分利用了玉米的副产物---玉米秆,将其进行碳化、石墨化,制成活性炭粉,作为天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中,有效降低了摩擦材料的生产成本,拓宽玉米秆的利用渠道,提高了玉米秆的经济效益。
为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、铁粉10~15份、热塑性聚氨酯5~10份、硅油5~10份、玉米秆活性炭粉10~15份、滑石粉5~10份、二硫化钼5~10份、阻燃剂2~5份和三氧化钒1~2份。
作为本发明进一步优选的方案,该添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、铁粉12份、热塑性聚氨酯7份、硅油8份、玉米秆活性炭粉13份、滑石粉7份、二硫化钼7份、阻燃剂3份和三氧化钒1份。
进一步说明,所述的玉米秆活性炭粉是将玉米秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。
进一步说明,所述的碳化处理具体为:将玉米秆块放入贫氧炉进行碳化处理;排潮期从点火至炉温上升到150℃,时间为5小时;然后升温至250℃,打开鼓风机,对炉内鼓风,初级碳化时间为4小时,鼓风机开30分钟,停30分钟,循环4次;升温至500℃,升温时间为2小时,温度升至500℃后,保温2小时,再升温至650℃,升温时间为4小时,升温至650℃时,鼓风机开1小时,停1小时,循环2次,再升温至850℃,1小时后,打开通风机,送入空气和水蒸汽,逐步冷却,生成碳,6小时后出炉。
进一步说明,所述的石墨化处理具体为:把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中,进行石墨化处理;首先以2℃/分钟的速度升温至350℃,充压4MPa,再以1℃/分钟的速度升温550℃,保温2小时,再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化,再自然冷却至室温,然后磨制成200目的碳粉末。
本发明中的阻燃剂采用市场上通常销售的氢氧化铝类型阻燃剂即可。添加少量的三氧化钒可以有效的提高摩擦材料的强度。
本发明的优点:
1.本发明的耐用刹车片对成分的组合配比进行了优化,具有良好的耐热性、耐磨性,不再采用石棉组分,环保健康。
2.原料来源广泛、生产成本低;充分利用了玉米种植业的副产物---玉米秆,将其进行碳化、石墨化,制成人活性炭粉,作为天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中,有效降低了摩擦材料的生产成本,提高了玉米秆的经济效益。以玉米秆制成的活性炭粉为填料,可以增加摩擦材料的韧性,提升其性能和制动效果,摩擦系数稳定,降低了摩擦时产生的噪音且环保无污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1:
一种添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶60份、玻璃纤维10份、复合纤维10份、铁粉10份、热塑性聚氨酯5份、硅油5份、玉米秆活性炭粉10份、滑石粉5份、二硫化钼5份、阻燃剂2份和三氧化钒1份。
所述的玉米秆活性炭粉是将玉米秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。所述的碳化处理具体为:将玉米秆块放入贫氧炉进行碳化处理;排潮期从点火至炉温上升到150℃,时间为5小时;然后升温至250℃,打开鼓风机,对炉内鼓风,初级碳化时间为4小时,鼓风机开30分钟,停30分钟,循环4次;升温至500℃,升温时间为2小时,温度升至500℃后,保温2小时,再升温至650℃,升温时间为4小时,升温至650℃时,鼓风机开1小时,停1小时,循环2次,再升温至850℃,1小时后,打开通风机,送入空气和水蒸汽,逐步冷却,生成碳,6小时后出炉。所述的石墨化处理具体为:把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中,进行石墨化处理;首先以2℃/分钟的速度升温至350℃,充压4MPa,再以1℃/分钟的速度升温550℃,保温2小时,再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化,再自然冷却至室温,然后磨制成200目的碳粉末。
实施例2:
一种添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶70份、玻璃纤维20份、复合纤维20份、铁粉15份、热塑性聚氨酯10份、硅油10份、玉米秆活性炭粉15份、滑石粉10份、二硫化钼10份、阻燃剂5份和三氧化钒2份。
所述的玉米秆活性炭粉是将玉米秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。所述的碳化处理具体为:将玉米秆块放入贫氧炉进行碳化处理;排潮期从点火至炉温上升到150℃,时间为5小时;然后升温至250℃,打开鼓风机,对炉内鼓风,初级碳化时间为4小时,鼓风机开30分钟,停30分钟,循环4次;升温至500℃,升温时间为2小时,温度升至500℃后,保温2小时,再升温至650℃,升温时间为4小时,升温至650℃时,鼓风机开1小时,停1小时,循环2次,再升温至850℃,1小时后,打开通风机,送入空气和水蒸汽,逐步冷却,生成碳,6小时后出炉。所述的石墨化处理具体为:把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中,进行石墨化处理;首先以2℃/分钟的速度升温至350℃,充压4MPa,再以1℃/分钟的速度升温550℃,保温2小时,再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化,再自然冷却至室温,然后磨制成200目的碳粉末。
实施例3:
一种添加活性炭粉的耐用刹车片,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、铁粉12份、热塑性聚氨酯7份、硅油8份、玉米秆活性炭粉13份、滑石粉7份、二硫化钼7份、阻燃剂3份和三氧化钒1份。
所述的玉米秆活性炭粉是将玉米秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。所述的碳化处理具体为:将玉米秆块放入贫氧炉进行碳化处理;排潮期从点火至炉温上升到150℃,时间为5小时;然后升温至250℃,打开鼓风机,对炉内鼓风,初级碳化时间为4小时,鼓风机开30分钟,停30分钟,循环4次;升温至500℃,升温时间为2小时,温度升至500℃后,保温2小时,再升温至650℃,升温时间为4小时,升温至650℃时,鼓风机开1小时,停1小时,循环2次,再升温至850℃,1小时后,打开通风机,送入空气和水蒸汽,逐步冷却,生成碳,6小时后出炉。所述的石墨化处理具体为:把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中,进行石墨化处理;首先以2℃/分钟的速度升温至350℃,充压4MPa,再以1℃/分钟的速度升温550℃,保温2小时,再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化,再自然冷却至室温,然后磨制成200目的碳粉末。
Claims (5)
1.一种添加活性炭粉的耐用刹车片,其特征在于,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、铁粉10~15份、热塑性聚氨酯5~10份、硅油5~10份、玉米秆活性炭粉10~15份、滑石粉5~10份、二硫化钼5~10份、阻燃剂2~5份和三氧化钒1~2份。
2.根据权利要求1所述的添加活性炭粉的耐用刹车片,其特征在于,由以下重量份数的组分组成:丁苯橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、铁粉12份、热塑性聚氨酯7份、硅油8份、玉米秆活性炭粉13份、滑石粉7份、二硫化钼7份、阻燃剂3份和三氧化钒1份。
3.根据权利要求1或2所述的添加活性炭粉的耐用刹车片,其特征在于:所述的玉米秆活性炭粉是将玉米秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。
4.根据权利要求3所述的添加活性炭粉的耐用刹车片,其特征在于:所述的碳化处理具体为:将玉米秆块放入贫氧炉进行碳化处理;排潮期从点火至炉温上升到150℃,时间为5小时;然后升温至250℃,打开鼓风机,对炉内鼓风,初级碳化时间为4小时,鼓风机开30分钟,停30分钟,循环4次;升温至500℃,升温时间为2小时,温度升至500℃后,保温2小时,再升温至650℃,升温时间为4小时,升温至650℃时,鼓风机开1小时,停1小时,循环2次,再升温至850℃,1小时后,打开通风机,送入空气和水蒸汽,逐步冷却,生成碳,6小时后出炉。
5.根据权利要求4所述的添加活性炭粉的耐用刹车片,其特征在于:所述的石墨化处理具体为:把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中,进行石墨化处理;首先以2℃/分钟的速度升温至350℃,充压4MPa,再以1℃/分钟的速度升温550℃,保温2小时,再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化,再自然冷却至室温,然后磨制成200目的碳粉末。
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