CN109111156A - 一种稀土陶瓷复合刹车片及其制备方法 - Google Patents

一种稀土陶瓷复合刹车片及其制备方法 Download PDF

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木晓航
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    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
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    • C04B2111/00008—Obtaining or using nanotechnology related materials

Abstract

本发明公开了一种稀土陶瓷复合刹车片，包括下述重量份的原料：腰果壳液改性酚醛树脂10‑15份，钢纤维5‑10份，硫酸钙晶须3‑8份，硫酸钡10‑15份，纳米碳化硅复合粉体6‑9份，稀土陶瓷复合粉体4‑7份，腰果壳油摩擦粉6‑8份，轮胎粉3‑6份，轻质碳酸钙4‑6份，泡沫铁粉5‑8份，还原铁粉4‑6份；本发明还公开了上述稀土刹车片的制备方法，包括混料，压模，烧制，喷涂，铆接，安装等步骤。本发明的稀土陶瓷复合刹车片，其成分配方合理，添加纳米陶瓷复合粉体和稀土陶瓷粉体等成分，得到的刹车片摩擦系数稳定，柔韧，耐磨性好，且低噪，制动平稳。

Description

一种稀土陶瓷复合刹车片及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车汽车零件制备技术领域，具体涉及一种稀土陶瓷复合刹车片及其制备方法。
背景技术
自世界上出现动力机械和机动车辆后，在其制动机构中就使用了刹车片，因而刹车片是汽车刹车系统中最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，钢板要经过涂装来防锈，涂装过程用SMT-4炉温跟踪仪来检测涂装过程的温度分布来保证质量。其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。因而刹车片上摩擦材料为最关键的材料，其性能好好直接影响制动装置的制动效果。理想的摩擦材料应该具有良好的热稳定性，摩擦系数小，耐磨性好，且低噪，环境污染小。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种稀土陶瓷复合刹车片及其制备方法，其制备得到的刹车片摩擦系数稳定，柔韧，耐磨性好，且低噪，制动平稳。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种稀土陶瓷复合刹车片，由下述重量份的原料组成：腰果壳液改性酚醛树脂10-15份，钢纤维5-10份，硫酸钙晶须3-8份，硫酸钡10-15份，纳米碳化硅复合粉体6-9份，稀土陶瓷复合粉体4-7份，腰果壳油摩擦粉6-8份，轮胎粉3-6份，轻质碳酸钙4-6份，泡沫铁粉5-8份，还原铁粉4-6份。
所述纳米碳化硅复合粉体为铜包覆的纳米碳化硅复合粉体，其制备方法参考论文文献《铜包覆纳米碳化硅复合粉体的制备及表征》(机械工程材料，2005(12)：59-61)。
所述稀土陶瓷复合粉体为SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体，其制备方法参考论文文献《煅烧温度对SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体分散性与烧结性的影响》(兵器材料科学与工程，2016(02)：9-12)。
所述纳米碳化硅复合粉体、稀土陶瓷复合粉体、泡沫铁粉和还原铁粉的重量比为(1-2)：(0.6-1.5)：(0.8-2)：1。
上述稀土陶瓷复合刹车片的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取钢纤维，硫酸钡，纳米碳化硅复合粉体，稀土陶瓷复合粉体，腰果壳油摩擦粉，轮胎粉，轻质碳酸钙，泡沫铁粉和还原铁粉，置于研磨机中研磨2-4h，然后再加入腰果壳液改性酚醛树脂和硫酸钙晶须继续混合研磨40-60min；
(2)将步骤(1)所得的混合研磨充分的混合粉料置于刹车片模具中，在温度为130-140℃、压力为180-220MPa的条件下热压成型，随炉冷却后经平磨、倒角、静电喷涂、打标、旋铆以及安装附件，最后包装制得稀土陶瓷复合刹车片。
本发明的有益效果：本发明的稀土陶瓷复合刹车片，采用多种成分复配，其成分配方合理，其中，纳米碳化硅复合粉体、稀土陶瓷复合粉体、泡沫铁粉和还原铁粉的合理配比，使得刹车片增韧材料的强度、韧性、耐高温性、耐磨性以及抗氧化性进一步增强；同时在原料中添加了稀土陶瓷复合粉体，可以改善各成分间的熔合状态，起到精炼、致密化烧结增强等作用，从而改善加工产品的强度和韧性；总体成分的有效配比使得刹车片摩擦系数稳定，柔韧，耐磨性好，且低噪，制动平稳，材料较环保安全，使用寿命较现有略有延长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细阐述，以使本发明的技术方案能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1
一种稀土陶瓷复合刹车片，由下述重量份的原料组成：
腰果壳液改性酚醛树脂12份，钢纤维7.6份，硫酸钙晶须6份，硫酸钡12份，铜包覆的纳米碳化硅复合粉体7份，SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体5份，腰果壳油摩擦粉7份，轮胎粉4.2份，轻质碳酸钙5份，泡沫铁粉6份，还原铁粉5份。
上述稀土陶瓷复合刹车片的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取钢纤维，硫酸钡，铜包覆的纳米碳化硅复合粉体，SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体，腰果壳油摩擦粉，轮胎粉，轻质碳酸钙，泡沫铁粉和还原铁粉，置于研磨机中研磨3.6h，然后再加入腰果壳液改性酚醛树脂和硫酸钙晶须继续混合研磨60min；
(2)将步骤(1)所得的混合研磨充分的混合粉料置于刹车片模具中，在温度为140℃、压力为200MPa的条件下热压成型，随炉冷却后经平磨、倒角、静电喷涂、打标、旋铆以及安装附件，最后包装制得稀土陶瓷复合刹车片。
实施例2
一种稀土陶瓷复合刹车片，由下述重量份的原料组成：
腰果壳液改性酚醛树脂13份，钢纤维8.8份，硫酸钙晶须7份，硫酸钡13份，铜包覆的纳米碳化硅复合粉体8份，SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体6.4份，腰果壳油摩擦粉7.6份，轮胎粉5.2份，轻质碳酸钙5份，泡沫铁粉7份，还原铁粉5.2份。
上述稀土陶瓷复合刹车片的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取钢纤维，硫酸钡，铜包覆的纳米碳化硅复合粉体，SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体，腰果壳油摩擦粉，轮胎粉，轻质碳酸钙，泡沫铁粉和还原铁粉，置于研磨机中研磨4h，然后再加入腰果壳液改性酚醛树脂和硫酸钙晶须继续混合研磨60min；
(2)将步骤(1)所得的混合研磨充分的混合粉料置于刹车片模具中，在温度为138℃、压力为205MPa的条件下热压成型，随炉冷却后经平磨、倒角、静电喷涂、打标、旋铆以及安装附件，最后包装制得稀土陶瓷复合刹车片。
本发明的稀土陶瓷复合刹车片，采用多种金属-非金属成分复配，取代对人体和环境有害的石棉，其成分配方合理，其中，纳米碳化硅复合粉体、稀土陶瓷复合粉体、泡沫铁粉和还原铁粉的合理配比，使得刹车片增韧材料的强度、韧性、耐高温性、耐磨性以及抗氧化性进一步增强；同时在原料中添加了稀土陶瓷复合粉体，可以改善各成分间的熔合状态，起到精炼、致密化烧结增强等作用，从而改善加工产品的强度和韧性；总体成分的有效配比使得刹车片摩擦系数稳定，柔韧，耐磨性好，且低噪，制动平稳，材料较环保安全，使用寿命为现有的1.15-1.18倍。

Claims (5)

1.一种稀土陶瓷复合刹车片，其特征在于，由下述重量份的原料组成：腰果壳液改性酚醛树脂10-15份，钢纤维5-10份，硫酸钙晶须3-8份，硫酸钡10-15份，纳米碳化硅复合粉体6-9份，稀土陶瓷复合粉体4-7份，腰果壳油摩擦粉6-8份，轮胎粉3-6份，轻质碳酸钙4-6份，泡沫铁粉5-8份，还原铁粉4-6份。
2.根据权利要求1所述的一种稀土陶瓷复合刹车片，其特征在于：所述纳米碳化硅复合粉体为铜包覆的纳米碳化硅复合粉体。
3.根据权利要求1所述的一种稀土陶瓷复合刹车片，其特征在于：所述稀土陶瓷复合粉体为SiC-Al2O3-Y2O3复合粉体。
4.根据权利要求1所述的一种稀土陶瓷复合刹车片，其特征在于：所述纳米碳化硅复合粉体、稀土陶瓷复合粉体、泡沫铁粉和还原铁粉的重量比为(1-2)：(0.6-1.5)：(0.8-2)：1。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种稀土陶瓷复合刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取钢纤维，硫酸钡，纳米碳化硅复合粉体，稀土陶瓷复合粉体，腰果壳油摩擦粉，轮胎粉，轻质碳酸钙，泡沫铁粉和还原铁粉，置于研磨机中研磨2-4h，然后再加入腰果壳液改性酚醛树脂和硫酸钙晶须继续混合研磨40-60min；
(2)将步骤(1)所得的混合研磨充分的混合粉料置于刹车片模具中，在温度为130-140℃、压力为180-220MPa的条件下热压成型，随炉冷却后经平磨、倒角、静电喷涂、打标、旋铆以及安装附件，最后包装制得稀土陶瓷复合刹车片。
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