CN109611480B - 一种低磨损鼓式制动衬片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低磨损鼓式制动衬片及其制备方法。该制动衬片由包括以下重量份数的原料制备得到：酚醛树脂10～14份，丁腈橡胶3～8份，合成石墨6～8份，摩擦粉3～5份，沉淀硫酸钡15～30份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维6～10份，α‑氧化铝0.5～2份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维3～8份，磁性材料2～4份。本发明通过向原料中添加磁化后的磁性材料，可以有效与钢纤维发生磁化吸附。能够降低制动过程中由于摩擦作用引起的黏着磨损，切削磨损和磨粒磨损，使衬片的磨损程度降低，提高衬片的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦制动技术领域，具体涉及一种低磨损鼓式制动衬片，以及该制动衬片的制备方法。
背景技术
随着摩擦材料行业的迅猛发展，人们对制动衬片(俗称“刹车片”)的各项性能指标要求越来越高，如具有足够且稳定的摩擦系数，制动舒适，无噪音，磨损小，良好的导热性，成本低等等。而目前市场上的常规产品存在摩擦系数不稳定、磨损快等缺点，因此开发一种新型的制动衬片且具有良好的性能指标对于摩擦材料行业而言显得尤为重要。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种低磨损鼓式制动衬片。
本发明的第二目的在于提供该制动衬片的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种低磨损鼓式制动衬片，由包括以下重量份数的原料制备得到：酚醛树脂10～14份，丁腈橡胶3～8份，合成石墨6～8份，摩擦粉3～5份，沉淀硫酸钡15～30份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维6～10份，α-氧化铝0.5～2份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维3～8份，磁性材料2～4份。
优选地，所述鼓式制动衬片由包括以下重量份的组分制备而成：酚醛树脂11～12份，丁腈橡胶3～5份，合成石墨5～6份，摩擦粉3～4份，沉淀硫酸钡20～25份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维8～9份，α-氧化铝0.5～1.5份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维5～7份，磁性材料2～3份。
优选地，所述钢纤维与磁性材料的质量比为(1.5～3.5)：1。
优选地，所述磁性材料预先经过磁化。
优选地，所述摩擦粉为腰果壳油摩擦粉。
优选地，所述磁性材料为永磁铁氧体，优选为钡铁氧体。
本发明还提供了所述低磨损鼓式制动衬片的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料混料：将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维进行混合，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，最后加入玻璃纤维，得到原料混合物；
(2)热压：将所述原料混合物后倒入模具中热压成型；
(3)热处理：对热压成型的产品进行热处理。
优选地，步骤(1)中，将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维混合4～8min，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，混合3～6min，最后加入玻璃纤维，混合1～2min，得到原料混合物。
优选地，步骤(2)中，热压的时间为7～10min，温度为140～160℃，压力为140～160kg/m2。
优选地，步骤(3)中，所述热处理温度为140～160℃，时间为8～10h。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种低磨损鼓式制动衬片。通过向原料中添加磁化后的磁性材料，可以有效与钢纤维发生磁化吸附。能够降低制动过程中由于摩擦作用引起的黏着磨损，切削磨损和磨粒磨损，使衬片的磨损程度降低，提高衬片的质量稳定性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明实施例涉及一种低磨损鼓式制动衬片，由包括以下重量份数的原料制备得到：酚醛树脂10～14份，丁腈橡胶3～8份，合成石墨6～8份，摩擦粉3～5份，沉淀硫酸钡15～30份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维6～10份，α-氧化铝0.5～2份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维3～8份，磁性材料2～4份。
其中，本发明在原料中使用钢纤维和磁性材料，两者之间能够发生磁化吸附，将其用于衬片，能够降低制动过程中由于摩擦作用引起的黏着磨损，切削磨损和磨粒磨损，使衬片的磨损程度降低，提高衬片的质量稳定性。
在本发明的一个实施例中，该鼓式制动衬片由包括以下重量份的组分制备得到：酚醛树脂11～12份，丁腈橡胶3～5份，合成石墨5～6份，摩擦粉3～4份，沉淀硫酸钡20～25份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维8～9份，α-氧化铝0.5～1.5份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维5～7份，磁性材料2～3份。
在本发明的一个实施例中，钢纤维与磁性材料的质量比为(1.5～3.5)：1。钢纤维除了与磁性材料相互作用外，还能够增加衬片的机械强度。如果磁性材料的用量过少，对产品磨损程度的改善作用不明显；如果磁性材料用量过大，会增加制造成本，同时其它组分在衬片中的含量降低，使衬片的综合性能下降。
进一步地，矿物纤维可以为
矿物纤维，其采用玄武岩等矿石为原料，经预处理、在1500℃高温熔融、提炼抽丝、并经特殊的表面处理而成。
矿物纤维的品质按ISO 9001:2000质量认证体系要求贯穿于整个产品的生产和服务。矿物纤维的软化点约1200℃，纤维外表平滑完整，使用安全性高不会造成人体伤害。
在本发明中，磁性材料需要预先经过磁化再使用。
进一步地，摩擦粉为腰果壳油摩擦粉。
进一步地，本发明使用的磁性材料为永磁铁氧体。永磁铁氧体是以SrO或BaO及三氧化二铁为原料，通过陶瓷工艺方法制造而成。由于其原料价格便宜，而且生产工艺相对简单，所以其成品价格较其它磁铁而言相对低廉。铁氧体磁铁的主要原料是氧化物，所以不受环境或化学物质(除强酸外)影响而腐蚀，故表面不需要电镀处理。主要应用于工艺品，吸附件，玩具，电机，扬声器等。本发明使用的永磁铁氧体优选为钡铁氧体，分子式为BaO·6Fe2O3。
本发明还提供了该低磨损鼓式制动衬片的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料混料：将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维进行混合，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，最后加入玻璃纤维，得到原料混合物；
(2)热压：将原料混合物后倒入模具中热压成型；
(3)热处理：对热压成型的产品进行热处理。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维混合4～8min，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，混合3～6min，由于玻璃纤维具有易碎性，需要最后加入，混合1～2min后得到原料混合物。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，热压的时间为7～10min，温度为140～160℃，压力为140～160kg/m2。
在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，热处理温度为140～160℃，时间为8～10h。
在本发明的一个具体实施例中，该低磨损鼓式制动衬片的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料混料：将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维加入犁耙式混料机中混合5min，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，混合5min，最后加入玻璃纤维，混合2min，得到原料混合物。
(2)热压：将上述原料混合物置于包装袋中，放入热压机模具槽中进行一步压制成型。热压的时间为8min，温度为140～160℃，压力为150kg/m2。
(3)热处理：对热压成型的产品进行热处理。热处理温度为160℃，时间为8～10h。
热处理之后对产品进行修磨，得到最终的成品。
实施例1
一种鼓式制动衬片，实施例1～5的各物料及用量见表1。
表1实施例1～5的物料用量表
该衬片的制备方法为：
(1)原料混料：首先将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂、矿物纤维加入犁耙式混料机中混拌7min，进行预混；其次将余量的配方物料(除玻璃纤维外)加入犁耙式混料机中，高速混拌4min，最后再加入玻璃纤维，仅开犁耙混2min，将物料混合均匀；
(2)包袋：按照工艺卡上的投料量称取，并放入包装袋中，然后封装；
(3)压制：采用一步成型方法，将包装好的塑压料放入热压机模具槽中，热压成型的控制温度为140～160℃，压力为150kg/cm2，固化时间为8min；
(4)热处理：对热压成型后的产品进行热处理，所述热处理温度为160℃，热处理时间为8～10h。
(5)修磨：对产品进行修磨，得到最终的成品。
对比例1～4中，钢纤维和磁性材料的用量见表2，其它原料用量及制备方法同实施例1。
表2对比例1～4的物料用量表
表2中，“-”代表不存在。
将实施例1～5，以及对比例1～4所得的摩擦材料按照GB5763-2008分别进行摩擦性能测试，结果如表3所示：
表3摩擦性能对比表
从表3可知，实施例1～5中，各原料及其用量符合权利要求中限定的范围。因此对于同一实施例而言，当温度从100℃升至300℃时，摩擦系数和磨损率的变化幅度较小。且实施例的质量磨损总体小于对比例，说明在衬片中同时使用比例恰当的钢纤维和磁性材料能够降低衬片的磨损程度。
对比例1和2中仅加入了钢纤维或磁性材料，其摩擦系数和磨损率与实施例相比有所上升，说明仅加入钢纤维或磁性材料对衬片性能的提高无改进。
对比例3和4中均加入了钢纤维和磁性材料，但两者用量比例不符合权利要求中的范围。
其中，对比例3中使用了含量较高的钢纤维，其摩擦系数和磨损率与实施例相比有所上升，说明钢纤维的用量增加，会增大衬片的质量磨损。对比例4中使用了含量较高的磁性材料，其摩擦系数和磨损率与实施例相比有所上升，说明磁性材料的用量增加，会增大衬片的质量磨损，同时使衬片的摩擦系数不稳定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种低磨损鼓式制动衬片，其特征在于，由以下重量份数的原料制备得到：酚醛树脂10～14份，丁腈橡胶3～8份，合成石墨6～8份，摩擦粉3～5份，沉淀硫酸钡15～30份，矿物纤维20～30份，玻璃纤维6～10份，α-氧化铝0.5～2份，炭黑1～2份，鳞片石墨3～7份，钢纤维3～8份，磁性材料2～4份；
所述钢纤维与磁性材料的质量比为(1.5～3.5)：1；所述磁性材料预先经过磁化；所述摩擦粉为腰果壳油摩擦粉；所述磁性材料为钡铁氧体。
2.根据权利要求1所述制动衬片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料混料：将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维进行混合，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，最后加入玻璃纤维，得到原料混合物；
(2)热压：将所述原料混合物倒入模具中热压成型；
(3)热处理：对热压成型的产品进行热处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，将钢纤维、沉淀硫酸钡、酚醛树脂和矿物纤维混合4～8min，然后加入除玻璃纤维以外的原料组分，混合3～6min，最后加入玻璃纤维，混合1～2min，得到原料混合物。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，热压的时间为7～10min，温度为140～160℃，压力为140～160kg/m2。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热处理温度为140～160℃，时间为8～10h。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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