CN106438792A - 具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
为解现有技术盘式制动器摩擦材料存在的易发热分解，进而引发的制动失效等问题，本发明提出一种具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法，其磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10～18份，钾长石2～6份，硼酸锌0.5～2份。本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法的有益技术效果是在保证制动片制动性能完全满足相关标准要求的前提下，可提高制动片的热裂解温度，消除因制动高温引发的制动失效的隐患，实现了替代粉末冶金制动片的技术效果。
Description
发明领域
本发明涉及到汽车摩擦材料的制作技术，特别涉及到一种具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法。
背景技术
汽车摩擦材料的发展时至今日完全可以用“突飞猛进”一词来概括，新材料、新工艺的不断涌现给这一行业提供了强大的发展动力。目前，市售的绝大多数摩擦材料均为以高聚物为基体的有机摩擦材料。有机摩擦材料以其生产工艺精简、原材料廉价易得、设备工装安全性高而风行于世。但高聚物不耐高温这一缺陷却随着机动车辆的高速化、重载化发展而日益显现。行驶中的车辆在刹车时产生的高温会降低高聚物基体的效能甚至起火燃烧，这将导致不可预测的交通安全事故。
有机摩擦材料在刹车时的燃烧大都是摩擦产生的热量所致，高速重载制动或连续制动时摩擦副产生的摩擦热使有机摩擦材料被加热，摩擦热的积聚最终导致了高聚物基体的分解，从而产生了挥发性产物、可燃性产物和热能产物。在摩擦热的持续作用下达到其临界温度时，有机摩擦材料就会燃烧起来，燃烧产生的热量又会通过传导、对流和辐射等途径被正在降解的高聚物所吸收，从而产生更多的可燃性气体和热能使燃烧持续下去。另一方面，在燃烧过程中、火焰周围的空气会产生剧烈扰动，增加了挥发性可燃物与空气的混合速度，使燃烧更加剧烈，这种情况在盘式制动器中尤为明显。显然，现有技术盘式制动器摩擦材料存在着易发热裂解温，进而引发的制动失效等问题。
发明内容
为解现有技术盘式制动器摩擦材料存在的易发热分解，进而引发的制动失效等问题，本发明提出一种具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法。
本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片，其磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10～18份，钾长石2～6份，硼酸锌0.5～2份。
进一步的，所述磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂12份，钢棉32份，焦炭5份，矿物纤维8份，纳米级氧化镁6份、硫酸钡18份，石墨14份，钾长石4份，硼酸锌1份。
本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法，包括以下步骤：
S1、混料，按重量百分比进行配料，其中，酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10-18份，钾长石2-6份，硼酸锌0.5-2份，在高速犁耙混料机中混合均匀；
S2、热压，根据汽车车型选取相应的制动片压制模具，并按要求称取步骤S1制备的混合料，其重量误差为±0.5g，然后，按照温度为155℃±5℃、压力为300Kg/cm2和硬化时间为300秒±5秒的要求设定工艺参数，在300吨热压成型机上进行热压；
S3、热处理，按照室温到230℃升温3小时、230℃保温5小时和随炉温冷却至低于80℃出炉的工艺参数在烘箱中对步骤S2热压成型的制动片进行热处理；
S4、磨削、喷涂，依据相应的制动片的相关技术要求对步骤S3热处理后的制动片进行磨削、喷涂；
S5、检验、成品。
本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法的有益技术效果是在保证制动片制动性能完全满足相关标准要求的前提下，可提高制动片的热裂解温度，消除因制动高温引发的制动失效的隐患，实现了替代粉末冶金制动片的技术效果。
附图说明
附图1是本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法的步骤示意图。
下面结合附图及具体实施例对本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法作进一步的说明。
具体实施方式
本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片，其磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10～18份，钾长石2～6份，硼酸锌0.5～2份。本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片在其组分中增加了纳米级氧化镁，所述纳米级氧化镁为具有明显的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应的优良阻燃物质。与传统的一些含磷或卤素有机阻燃剂相比，纳米氧化镁无毒、无味、添加量小，是复配性阻燃剂的理想主体材料。
附图1是本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法的步骤示意图，由图可知，本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法，包括以下步骤：
S1、混料，按重量百分比进行配料，其中，酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10-18份，钾长石2-6份，硼酸锌0.5-2份，在高速犁耙混料机中混合均匀；本实施例中，所述磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂12份，钢棉32份，焦炭5份，矿物纤维8份，纳米级氧化镁6份、硫酸钡18份，石墨14份，钾长石4份，硼酸锌1份；
S2、热压，根据汽车车型选取相应的制动片压制模具，并按要求称取步骤S1制备的混合料，其重量误差为±0.5g，然后，按照温度为155℃±5℃、压力为300Kg/cm2和硬化时间为300秒±5秒的要求设定工艺参数，在300吨热压成型机上进行热压；
S3、热处理，按照室温到230℃升温3小时、230℃保温5小时和随炉温冷却至低于80℃出炉的工艺参数在烘箱中对步骤S2热压成型的制动片进行热处理；
S4、磨削、喷涂，依据相应的制动片的相关技术要求对步骤S3热处理后的制动片进行磨削、喷涂；
S5、检验、成品。
为验证本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法的技术效果，按照本发明制备方法制备了汽车制动衬片，按国家标准GB 5763-2008四类摩擦片的要求，对按照本发明方法制备的汽车制动衬片的摩擦系数和磨损率进行了测试，结果列于表1。由表1可知，按照本发明方法制备的汽车制动衬片的摩擦系数和磨损率均在国家标准规定的范围内，符合国标GB5763-2008中关于四类摩擦片的技术要求。
附表1：本发明方法制备的汽车制动衬片的摩擦系数和磨损率
为进一步验证按照本发明制备方法制备的汽车制动衬片的技术效果，将按照本发明制备方法制备的汽车制动衬片安装在某款跑车上。该跑车制动衬片的使用条件为：最高车速280km/h、极限使用温度800℃。因一般有机摩擦材料远远满足不了其苛刻的使用要求，一直使用粉末冶金制动片。而采用本发明制备方法制备的汽车制动衬片后，该跑车的制动性能没有受到影响，其制动效果达到了使用要求，得到了客户的满意认可和推广，实现了替代粉末冶金制动片的技术效果。
本发明具有阻燃功能的汽车摩擦衬片及其制备方法的有益技术效果是在保证制动片制动性能完全满足相关标准要求的前提下，提高了制动片的热裂解温度，实现了阻燃的效果，消除了一般有机摩擦材料在高温状态下的安全隐患，拓宽了有机摩擦材料的使用范围。
Claims (4)
1.一种具有阻燃功能的汽车摩擦衬片，其特征在于，其磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10～18份，钾长石2～6份，硼酸锌0.5～2份。
2.根据权利要求1所述具有阻燃功能的汽车摩擦衬片，其特征在于，所述磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂12份，钢棉32份，焦炭5份，矿物纤维8份，纳米级氧化镁6份、硫酸钡18份，石墨14份，钾长石4份，硼酸锌1份。
3.一种具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
S1、混料，按重量百分比进行配料，其中，酚醛树脂10～16份，钢棉28～35份，焦炭3～8份，矿物纤维3～10份，纳米级氧化镁4～8份、硫酸钡15～20份，石墨10-18份，钾长石2-6份，硼酸锌0.5-2份，在高速犁耙混料机中混合均匀；
S2、热压，根据汽车车型选取相应的制动片压制模具，并按要求称取步骤S1制备的混合料，其重量误差为±0.5g，然后，按照温度为155℃±5℃、压力为300Kg/cm2和硬化时间为300秒±5秒的要求设定工艺参数，在300吨热压成型机上进行热压；
S3、热处理，按照室温到230℃升温3小时、230℃保温5小时和随炉温冷却至低于80℃出炉的工艺参数在烘箱中对步骤S2热压成型的制动片进行热处理；
S4、磨削、喷涂，依据相应的制动片的相关技术要求对步骤S3热处理后的制动片进行磨削、喷涂；
S5、检验、成品。
4.根据权利要求3所述具有阻燃功能的汽车摩擦衬片制备方法，其特征在于，所述步骤S1中磨摩擦材料的重量百分比组成为：酚醛树脂12份，钢棉32份，焦炭5份，矿物纤维8份，纳米级氧化镁6份、硫酸钡18份，石墨14份，钾长石4份，硼酸锌1份。
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