CN106425897B - 刹车片磨床用打磨片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种刹车片磨床用打磨片及其制备方法,金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉具备极高的硬度，可提高打磨片的耐磨性能；不锈钢粉的加入可改善打磨片的热传导性能，从而将打磨过程中产生的热量尽快散发出去，防止热量聚集，提升耐高温性能；通过添加陶瓷结合剂，具有气孔率可调、自锐性好、化学稳定性好、耐高温；通过添加碳纤维、玻璃纤维和高温粘接剂，将与磨料、不锈钢粉和陶瓷结合剂形成三维网络结构，提高打磨片整体的韧性和强度，防止脆断；高温粘接剂具有高度交联的TQ结构固化后硬度高，易与无机物结合，具有很高的耐热性，在高温条件下具有很强的粘结强度，能有效防止打磨过程中的碎片飞出，造成污染和危险。
Description
技术领域
本发明涉及刹车片加工设备，尤其涉及一种刹车片磨床用打磨片及其制备方法。
背景技术
随着高铁、高速公路等基建设施的逐步完善，车辆运行速度越来越高，这对刹车片的性能要求提出了新的挑战：一方面要求刹车片强度更高，在短时间内能够承受巨大压力，不变形、不开裂；另一方面要求刹车片耐高温性能更佳。近年来，更高强度、耐温性更好的刹车片逐渐成为研发和应用的主流，对刹车片磨床的要求也随之提高，需要磨床用打磨片具备更高硬度，同时在高温条件下化学性质稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种硬度高、耐高温的刹车片磨床用打磨片及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种刹车片磨床用打磨片，包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10份
碳化硅磨料 32-46份
碳化硼微粉 20-32份
碳纤维 10-15份
玻璃纤维 20-30份
不锈钢粉 10-18份
Al2O3粉 8-20份
SiO2粉 30-50份
莫来石粉 8-12份
Li2O 2-5份
K2CO3 3-7份
Na2CO3 3-7份
高温粘接剂 5-8份。
在以上技术方案的基础上，优选的，包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10份
碳化硅磨料 38-40份
碳化硼微粉 25-27份
碳纤维 12-13份
玻璃纤维 24-26份
不锈钢粉 13-15份
Al2O3粉 12-14份
SiO2粉 40-42份
莫来石粉 9-11份
Li2O 3-4份
K2CO3 4-6份
Na2CO3 4-6份
高温粘接剂 6-7份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述高温粘接剂的制备过程包括，将10质量份甲基三烷氧基硅烷、6-10质量份四烷氧基硅烷混合，升温到50-80℃，滴加0.1-0.3质量份数的质量浓度为1-5％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为6.5-7.5，加入0.05-0.1质量份的质量浓度为20-25％的氯化铈的丙酮溶液，保温0.5-2小时，在80-110℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂。
第二方面，本发明提供了第一方面所述刹车片磨床用打磨片的制备方法，包括以下步骤，S1，将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
在以上技术方案的基础上，优选的，包括以下步骤，S2，将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入步骤S1制备的陶瓷结合剂和高温粘接剂，在500-1000MPa的压力下压制成型，得到刹车片磨床用打磨片。
本发明的刹车片磨床用打磨片及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉具备极高的硬度，可提高打磨片的耐磨性能；不锈钢粉的加入可改善打磨片的热传导性能，从而将打磨过程中产生的热量尽快散发出去，防止热量聚集，提升耐高温性能；Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3制备的陶瓷结合剂具有气孔率可调、自锐性好、化学稳定性好、耐高温；通过添加碳纤维、玻璃纤维和高温粘接剂，将与磨料、不锈钢粉和陶瓷结合剂形成三维网络结构，提高打磨片整体的韧性和强度，防止脆断；高温粘接剂具有高度交联的TQ结构固化后硬度高，易与无机物结合，具有很高的耐热性，在高温条件下具有很强的粘结强度，能有效防止打磨过程中的碎片飞出，造成污染和危险。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的刹车片磨床用打磨片，包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10kg
碳化硅磨料 32kg
碳化硼微粉 20kg
碳纤维 10kg
玻璃纤维 20kg
不锈钢粉 10kg
Al2O3粉 8kg
SiO2粉 30kg
莫来石粉 8kg
Li2O 2kg
K2CO3 3kg
Na2CO3 3kg
高温粘接剂 5kg。
其制备过程包括：
首先，制备高温粘接剂。
将10kg甲基三烷氧基硅烷、6kg四烷氧基硅烷混合，升温到50℃，滴加0.1kg质量浓度为1％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为6.5，加入0.05kg质量浓度为20％的氯化铈的丙酮溶液，保温0.5小时，在90℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂，取出5kg高温粘接剂备用。
其次，制备陶瓷结合剂。
将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
最后，打磨片成型。
将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入陶瓷结合剂和高温粘接剂，在500MPa的压力下压制成型，即得到刹车片磨床用打磨片。
实施例2
本实施例的刹车片磨床用打磨片，包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10kg
碳化硅磨料 38kg
碳化硼微粉 25kg
碳纤维 12kg
玻璃纤维 24kg
不锈钢粉 13kg
Al2O3粉 12kg
SiO2粉 40kg
莫来石粉 9kg
Li2O 3kg
K2CO3 4kg
Na2CO3 4kg
高温粘接剂 6kg。
其制备过程包括：
首先，制备高温粘接剂。
将10kg甲基三烷氧基硅烷、6kg四烷氧基硅烷混合，升温到60℃，滴加0.2kg质量浓度为1％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为7，加入0.06kg质量浓度为20％的氯化铈的丙酮溶液，保温0.5小时，在95℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂，取出6kg高温粘接剂备用。
其次，制备陶瓷结合剂。
将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
最后，打磨片成型。
将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入陶瓷结合剂和高温粘接剂，在600MPa的压力下压制成型，即得到刹车片磨床用打磨片。
实施例3
金刚石磨料 10kg
碳化硅磨料 39kg
碳化硼微粉 26kg
碳纤维 12kg
玻璃纤维 25kg
不锈钢粉 14kg
Al2O3粉 13kg
SiO2粉 41kg
莫来石粉 10kg
Li2O 3kg
K2CO3 5kg
Na2CO35kg
高温粘接剂 6kg。
其制备过程包括：
首先，制备高温粘接剂。
将10kg甲基三烷氧基硅烷、8kg四烷氧基硅烷混合，升温到70℃，滴加0.1kg质量浓度为5％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为7，加入0.05kg质量浓度为25％的氯化铈的丙酮溶液，保温1.5小时，在100℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂，取出6kg高温粘接剂备用。
其次，制备陶瓷结合剂。
将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
最后，打磨片成型。
将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入陶瓷结合剂和高温粘接剂，在700MPa的压力下压制成型，即得到刹车片磨床用打磨片。
实施例4
金刚石磨料 10kg
碳化硅磨料 40kg
碳化硼微粉 27kg
碳纤维 13kg
玻璃纤维 26kg
不锈钢粉 15kg
Al2O3粉 14kg
SiO2粉 42kg
莫来石粉 11kg
Li2O 4kg
K2CO3 6kg
Na2CO3 6kg
高温粘接剂 7kg。
其制备过程包括：
首先，制备高温粘接剂。
将10kg甲基三烷氧基硅烷、9kg四烷氧基硅烷混合，升温到80℃，滴加0.3kg质量浓度为1％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为7.5，加入0.1kg质量浓度为20％的氯化铈的丙酮溶液，保温2小时，在110℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂，取出7kg高温粘接剂备用。
其次，制备陶瓷结合剂。
将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
最后，打磨片成型。
将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入陶瓷结合剂和高温粘接剂，在900MPa的压力下压制成型，即得到刹车片磨床用打磨片。
实施例5
本实施例的刹车片磨床用打磨片，包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10kg；
碳化硅磨料 46kg；
碳化硼微粉 32kg；
碳纤维 15kg；
玻璃纤维 30kg；
不锈钢粉 18kg；
Al2O3粉 20kg
SiO2粉 50kg
莫来石粉 12kg
Li2O 5kg
K2CO3 7kg
Na2CO3 7kg
高温粘接剂 8kg。
其制备过程包括：
首先，制备高温粘接剂。
将10kg甲基三烷氧基硅烷、10kg四烷氧基硅烷混合，升温到80℃，滴加0.3kg质量浓度为5％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为7.5，加入0.1kg质量浓度为25％的氯化铈的丙酮溶液，保温2小时，在110℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂，取出8kg高温粘接剂备用。
其次，制备陶瓷结合剂。
将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
最后，打磨片成型。
将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入陶瓷结合剂和高温粘接剂，在1000MPa的压力下压制成型，即得到刹车片磨床用打磨片。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种刹车片磨床用打磨片，其特征在于：包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10份
碳化硅磨料 32-46份
碳化硼微粉 20-32份
碳纤维 10-15份
玻璃纤维 20-30份
不锈钢粉 10-18份
Al2O3粉 8-20份
SiO2粉 30-50份
莫来石粉 8-12份
Li2O 2-5份
K2CO3 3-7份
Na2CO3 3-7份
高温粘接剂 5-8份；
所述高温粘接剂的制备过程包括，将10质量份甲基三烷氧基硅烷、6-10质量份四烷氧基硅烷混合，升温到50-80℃，滴加0.1-0.3质量份数的质量浓度为1-5％的盐酸，滴毕加入六甲基二硅氮烷，调节pH值为6.5-7.5，加入0.05-0.1质量份的质量浓度为20-25％的氯化铈的丙酮溶液，保温0.5-2小时，在80-110℃减压蒸馏，冷却后得到高温粘接剂。
2.如权利要求1所述的刹车片磨床用打磨片，其特征在于：包括以下质量份数的组分，
金刚石磨料 10份
碳化硅磨料 38-40份
碳化硼微粉 25-27份
碳纤维 12-13份
玻璃纤维 24-26份
不锈钢粉 13-15份
Al2O3粉 12-14份
SiO2粉 40-42份
莫来石粉 9-11份
Li2O 3-4份
K2CO3 4-6份
Na2CO3 4-6份
高温粘接剂 6-7份。
3.如权利要求1所述的刹车片磨床用打磨片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1，将Al2O3粉、SiO2粉、莫来石粉、Li2O、K2CO3、Na2CO3混合后研磨均匀，加热至1350℃，保温2h，水淬，烘干，过200目筛，得到陶瓷结合剂。
4.如权利要求3所述的刹车片磨床用打磨片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S2，将金刚石磨料、碳化硅磨料、碳化硼微粉、碳纤维、玻璃纤维和不锈钢粉混合均匀，加入步骤S1制备的陶瓷结合剂和高温粘接剂，在500-1000MPa的压力下压制成型得到刹车片磨床用打磨片。
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