CN106280028A - 一种低成本耐用型摩擦材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、聚丙烯5~10份、硅油5~10份、甘蔗渣活性炭粉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摩擦材料的组合配方,而且充分利用了甘蔗的副产物‑‑‑甘蔗渣,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,拓宽甘蔗渣的利用渠道,提高了甘蔗渣的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种低成本耐用型摩擦材料。
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。
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。
广西是甘蔗种植大省,也是产糖大省,糖厂压榨蔗糖之后会产生许多蔗渣。对于这些数量巨大的蔗渣,人们通常采用生活焚烧、发电焚烧、或者经处理后制成纸张等处理方式,从而很好的对甘蔗的副产物进行了二次利用,再一次提高甘蔗的经济价值。然而上述的传统利用方式,其经济效益相对来说还是比较低,为了产生更多的经济效益,人们就需要寻求一种新的利用途径。而甘蔗渣中含有大量碳源,如果采用甘蔗渣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低成本耐用型摩擦材料。本发明重新优化了当前摩擦材料的组合配方,而且充分利用了甘蔗的副产物---甘蔗渣,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,拓宽甘蔗渣的利用渠道,提高了甘蔗渣的经济效益。
为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、聚丙烯5~10份、硅油5~10份、甘蔗渣活性炭粉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,该低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、聚丙烯7份、硅油8份、甘蔗渣活性炭粉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,所述的甘蔗渣活性炭粉是将甘蔗渣依次经清洗烘干、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:将甘蔗渣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.本发明的低成本耐用型摩擦材料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;充分利用了甘蔗种植业的副产物---甘蔗渣,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,提高了甘蔗渣的经济效益。以甘蔗渣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:
一种低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶60份、玻璃纤维10份、复合纤维10份、聚丙烯5份、硅油5份、甘蔗渣活性炭粉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。
所述的甘蔗渣活性炭粉是将甘蔗渣依次经清洗烘干、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:将甘蔗渣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:
一种低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶70份、玻璃纤维20份、复合纤维20份、聚丙烯10份、硅油10份、甘蔗渣活性炭粉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。
所述的甘蔗渣活性炭粉是将甘蔗渣依次经清洗烘干、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:将甘蔗渣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:
一种低成本耐用型摩擦材料,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、聚丙烯7份、硅油8份、甘蔗渣活性炭粉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。
所述的甘蔗渣活性炭粉是将甘蔗渣依次经清洗烘干、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:将甘蔗渣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)
1.一种低成本耐用型摩擦材料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶60~70份、玻璃纤维10~20份、复合纤维10~20份、聚丙烯5~10份、硅油5~10份、甘蔗渣活性炭粉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所述的低成本耐用型摩擦材料,其特征在于,包括以下重量份数的组分:乙丙橡胶65份、玻璃纤维15份、复合纤维15份、聚丙烯7份、硅油8份、甘蔗渣活性炭粉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所述的低成本耐用型摩擦材料,其特征在于:所述的甘蔗渣活性炭粉是将甘蔗渣依次经清洗烘干、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所述的低成本耐用型摩擦材料,其特征在于:所述的碳化处理具体为:将甘蔗渣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所述的低成本耐用型摩擦材料,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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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170104 |