CN107524691B - 一种耐摩擦耐高温的刹车线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及刹车线技术领域，尤其是一种耐摩擦耐高温的刹车线；包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，其特征在于，所述外包层以丁腈橡胶为主体，添加3‑5.6％的耐摩擦材料，添加1.8‑3.1％的耐高温材料，所述内衬层采用抗磨润滑剂；本发明中的耐摩擦材料，将亲水性活性炭、腰果壳油摩擦粉、沸石粉末、碳纤维和六钛酸钾配伍使用，由于亲水性活性炭、沸石粉末具有较高的耐磨性，同时添加腰果壳油摩擦粉、碳纤维和六钛酸钾，进一步提高了耐摩擦材料的耐摩擦性能，从而提高了刹车线的耐摩擦性能；同时其他性能指数如拉伸强度、扯断伸长率、硬度也能得到有效提高。

Description

一种耐摩擦耐高温的刹车线
技术领域
本发明涉及刹车线技术领域，尤其是一种耐摩擦耐高温的刹车线。
背景技术
汽车的刹车线在使用一段时间后易发生老化、易断裂，从而造成刹车失灵，存在一定的安全隐患，现有的刹车线本体由空心管和位于空心管内的钢丝组成，空心管一般采用橡胶材料，现有的橡胶材料容易老化，使用寿命短；空心管和钢丝之间还有内衬管，现有的内衬管与空心管之间的摩擦力和支撑力不候，内衬管和空心管之间容易发生相对滑动，这样会导致刹车时不能产生足够的刹车力，从而影响刹车系统的使用效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种耐摩擦耐高温的刹车线。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种耐摩擦耐高温的刹车线，包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，所述外包层以丁腈橡胶为主体，添加3-5.6％的耐摩擦材料，添加1.8-3.1％的耐高温材料，所述内衬层采用抗磨润滑剂；
所述耐摩擦材料的质量份组成如下：亲水性活性炭1.2-3.2份、腰果壳油摩擦粉0.8-2.4份、沸石粉末1.1-2.1份、碳纤维0.7-1.2份、六钛酸钾0.01-0.08份；
所述耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体。
优选的，所述抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，其质量比为1:1-1.5:0.5-0.8:1。
优选的，所述云母、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的质量比为1:1.2:0.6:1。
优选的，所述活性金云母粉采用以下方法制得：
(1)将金云母粉烘干，烘干后的金云母粉的含水量为0.01％，
(2)将铝酸酯在72℃条件下熔融，然后将烘干的金云母粉和铝酸酯按比例投入高速混合机中，70℃下高速混合45min，控制转速为300转/min；
(3)混合均匀后，冷却至室温，粉碎过筛，过1200目筛后备用。
优选的，所述铝酸酯和金云母粉的质量比为1:1。
优选的，所述外包层和内衬层之间填充有第一层耐高温保护层、第二层耐高温保护层和第三层耐高温保护层。
优选的，所述第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层。
优选的，所述第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层。
优选的，所述SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.2-1.6。
优选的，所述第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、本发明中的耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体，利用烧结致密度相对较高的ZrB2-10mol％SiC进行了抗氧化研究，ZrB2-10mol％SiC材料随着氧化温度的不断升高，在材料的表面会有一层ZrO2来隔离其与空气的联系,能够防止材料内部的继续氧化；在低温氧化的过程中，氧化时长对于氧化的影响并不明显。ZrB2-10mol％SiC材料在高温氧化中，由于B2O3的挥发性将会形成三层的块状结构，第一层为SiO2和ZrO2的保护层，第二层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层以及第三层的ZrB2-SiC材料层，大大提高了刹车线外包层的耐高温性能，从而提高了刹车线的耐高温性能，延长了使用时间，降低了使用成本。
2、本发明中的耐摩擦材料，将亲水性活性炭、腰果壳油摩擦粉、沸石粉末、碳纤维和六钛酸钾配伍使用，由于亲水性活性炭、沸石粉末具有较高的耐磨性，同时添加腰果壳油摩擦粉、碳纤维和六钛酸钾，进一步提高了耐摩擦材料的耐摩擦性能，从而提高了刹车线的耐摩擦性能；同时其他性能指数如拉伸强度、扯断伸长率、硬度也能得到有效提高；
3、本发明中的抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁之间混合使用，大大提高了材料之间的摩擦性和润滑性，从而降低了外包层与钢丝之间的相对滑动性。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，这些实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种耐摩擦耐高温的刹车线，包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，外包层以丁腈橡胶为主体，添加3％的耐摩擦材料，添加1.8％的耐高温材料，内衬层采用抗磨润滑剂；外包层和内衬层之间填充有第一层耐高温保护层和第二层耐高温保护层，内衬层和钢丝层之间填充有第三层耐高温保护层；第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层；第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层，SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.2；第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层；
耐摩擦材料的质量份组成如下：亲水性活性炭1.2份、腰果壳油摩擦粉0.8份、沸石粉末1.1份、碳纤维0.7份、六钛酸钾0.01份；
耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体。
其中，抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，其质量比为1:1:0.5:1。
其中，活性金云母粉采用以下方法制得：
(1)将金云母粉烘干，烘干后的金云母粉的含水量为0.01％，
(2)将铝酸酯在72℃条件下熔融，然后将烘干的金云母粉和铝酸酯按比例投入高速混合机中，本实施例中铝酸酯和金云母粉的质量比优选为1:1，70℃下高速混合45min，控制转速为300转/min；
(3)混合均匀后，冷却至室温，粉碎过筛，过1200目筛后备用。
优选的，所述第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层。
优选的，所述第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层。
优选的，所述SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.2-1.6。
优选的，所述第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层。
实施例2
一种耐摩擦耐高温的刹车线，包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，外包层以丁腈橡胶为主体，添加4.5％的耐摩擦材料，添加2％的耐高温材料，内衬层采用抗磨润滑剂；外包层和内衬层之间填充有第一层耐高温保护层、第二层耐高温保护层和第三层耐高温保护层；第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层；第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层，SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.6；第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层；
耐摩擦材料的质量份组成如下：亲水性活性炭2.1份、腰果壳油摩擦粉2份、沸石粉末1.6份、碳纤维0.9份、六钛酸钾0.06份；
耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体。
其中，抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，其质量比为1:1:0.6:1。
其中，活性金云母粉采用以下方法制得：
(1)将金云母粉烘干，烘干后的金云母粉的含水量为0.01％，
(2)将铝酸酯在72℃条件下熔融，然后将烘干的金云母粉和铝酸酯按比例投入高速混合机中，本实施例中铝酸酯和金云母粉的质量比优选为1:1，70℃下高速混合45min，控制转速为300转/min；
(3)混合均匀后，冷却至室温，粉碎过筛，过1200目筛后备用。
实施例3
一种耐摩擦耐高温的刹车线，包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，外包层以丁腈橡胶为主体，添加5.6％的耐摩擦材料，添加3.1％的耐高温材料，内衬层采用抗磨润滑剂；外包层和内衬层之间填充有第一层耐高温保护层、第二层耐高温保护层和第三层耐高温保护层；第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层；第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层，SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.4；第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层；
耐摩擦材料的质量份组成如下：亲水性活性炭2.2份、腰果壳油摩擦粉1.6份、沸石粉末1.5份、碳纤维1.4份、六钛酸钾0.04份；
耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体。
其中，抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，其质量比为1:1.2:0.8:1。
其中，活性金云母粉采用以下方法制得：
(1)将金云母粉烘干，烘干后的金云母粉的含水量为0.01％，
(2)将铝酸酯在72℃条件下熔融，然后将烘干的金云母粉和铝酸酯按比例投入高速混合机中，本实施例中铝酸酯和金云母粉的质量比优选为1:1，70℃下高速混合45min，控制转速为300转/min；
(3)混合均匀后，冷却至室温，粉碎过筛，过1200目筛后备用。
实施例1-3中的刹车线采用普通生产工艺进行生产。
性能检测：
1、分别对实施例1-3中生产的刹车线进行抗拉强度、拉伸强度检测，检测标准分别为GB/T528，检测设备：拉力试验机。
2、分别对实施例1-3中生产的刹车线进行摩擦系数检测，检测标准为GB/T 17200，摩擦系数检测设备TAPPI T816；
3、分别对实施例1-3中生产的刹车线进行耐高温性能进行检测，测试标准GBT1699-2003。
4、分别对实施例1-3中生产的刹车线进行硬度进行检测，检测标准GB/T532。
刹车线的外包层的上述性能检测对比结果见表1。
表1
实施例2为优选实施方式。
对比试验：
1、将实施例2中生产的刹车线与对照组1(添加普通耐摩擦材料，其余组份与实施例2相同)、对照组2(不添加耐摩擦材料，其余组份与实施例2相同)进行性能(拉伸强度、扯断拉伸率、摩擦系数、硬度)比较，见表2。
表2
添加本发明的耐摩擦材料，大大提高了刹车线的外包层的耐摩擦性能，其他性能指数如拉伸强度、扯断伸长率、硬度也能得到有效提高。
将亲水性活性炭、腰果壳油摩擦粉、沸石粉末、碳纤维和六钛酸钾配伍使用，由于亲水性活性炭、沸石粉末具有较高的耐磨性，同时添加腰果壳油摩擦粉、碳纤维和六钛酸钾，进一步提高了耐摩擦材料的耐摩擦性能，从而提高了刹车线的耐摩擦性能。表2的实验数据证明了添加本发明的耐摩擦材料，有效提高了刹车线的耐摩擦性能。
2、耐高温性能
将实施例2中生产的刹车线的外包层与对照组1(添加普通耐高温材料，其余组份与实施例2相同)、对照组2(不添加耐高温材料，其余组份与实施例2相同)进行耐高温性能对比，实施例2中的刹车线的外包层的耐热性更高，对照组1中的刹车线的外包层的耐热性比对照组2中的外包层的耐热性高。
耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体，利用烧结致密度相对较高的ZrB2-10mol％SiC进行了抗氧化研究，ZrB2-10mol％SiC材料随着氧化温度的不断升高，在材料的表面会有一层ZrO2来隔离其与空气的联系,能够防止材料内部的继续氧化；在低温氧化的过程中，氧化时长对于氧化的影响并不明显。ZrB2-10mol％SiC材料在高温氧化中，由于B2O3的挥发性将会形成三层的块状结构，第一层为SiO2和ZrO2的保护层，第二层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层以及第三层的ZrB2-SiC材料层。
3、外包层与钢丝层之间的相对滑动性。
将实施例2中生产的刹车线与对照组1(采用普通内衬层，其余组份与实施例2相同)、对照组2(内衬层的材料中添加普通金云母粉，其余组份与实施例2相同)进行比较，实施例2中刹车线的外包层与钢丝之间的相对滑动距离明显比对照组1和对照组2的小，外包层的伸缩性也明显比对照组1和对照组2的小，对照组1中刹车线的外包层与钢丝之间的相对滑动距离明显比对照组2的小。
本发明中的抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁之间混合使用，大大提高了材料之间的摩擦性和润滑性，从而降低了外包层与钢丝之间的相对滑动性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种耐摩擦耐高温的刹车线，包括外包层和钢丝，外包层和钢丝之间有内衬层，其特征在于，所述外包层以丁腈橡胶为主体，添加3-5.6％的耐摩擦材料，添加1.8-3.1％的耐高温材料，所述内衬层采用抗磨润滑剂；
所述耐摩擦材料的质量份组成如下：亲水性活性炭1.2-3.2份、腰果壳油摩擦粉0.8-2.4份、沸石粉末1.1-2.1份、碳纤维0.7-1.2份、六钛酸钾0.01-0.08份；
所述耐高温材料以锆英石和炭黑为原料，Y2O3为添加剂，通过埋碳密闭条件下的碳热还原反应合成了ZrO2-SiC-C复相粉体。
2.根据权利要求1所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述抗磨润滑剂选用活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的组合物，其质量比为1:1-1.5:0.5-0.8:1。
3.根据权利要求2所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述活性金云母粉、煅烧石焦油、煅烧红蛭石和轻质氧化镁的质量比为1:1.2:0.6:1。
4.根据权利要求1所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于，所述活性金云母粉采用以下方法制得：
(1)将金云母粉烘干，烘干后的金云母粉的含水量为0.01％，
(2)将铝酸酯在72℃条件下熔融，然后将烘干的金云母粉和铝酸酯按比例投入高速混合机中，70℃下高速混合45min，控制转速为300转/min；
(3)混合均匀后，冷却至室温，粉碎过筛，过1200目筛后备用。
5.根据权利要求4所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述铝酸酯和金云母粉的质量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述外包层和内衬层之间填充有第一层耐高温保护层、第二层耐高温保护层和第三层耐高温保护层。
7.根据权利要求6所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述第一层耐高温保护层为SiO2和ZrO2的保护层。
8.根据权利要求6所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述第二层耐高温保护层为SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的混合层。
9.根据权利要求6所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述SiO2和ZrO2以及ZrB2-SiC的质量比为1:1.2-1.6。
10.根据权利要求6所述的一种耐摩擦耐高温的刹车线，其特征在于：所述第三层耐高温保护层为ZrB2-SiC材料层。
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