CN110259859A - 一种利用蓝宝石制备的刹车片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用蓝宝石制备的刹车片,包含如下重量份的原料:酚醛树脂15‑20份、陶瓷纤维22‑28份、芳纶3‑6份、橡胶粉3‑6份、腰果壳油摩擦粉10‑15份,蓝宝石单晶粉15‑20份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:3%‑10%颗粒度为5‑10目的蓝宝石单晶粉;38%‑55%颗粒度为20‑35目的蓝宝石单晶粉;25%‑45%颗粒度为120‑180目的蓝宝石单晶粉;5%‑10%颗粒度为270‑325目的蓝宝石单晶粉。本发明充分利用了蓝宝石生产企业中的生产加工废料,将废料加工成不同粒度的高纯蓝宝石单晶粉加入刹车片材料中分别作为粘合剂、填充剂、纤维和调节剂,大大提升刹车片性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种刹车片,特别涉及一种利用蓝宝石制备的刹车片。
背景技术
目前市场在售的刹车片主要为金属刹车片和陶瓷刹车片,无论何种类型的刹车片,酚醛树脂和腰果壳油摩擦粉都是主要材料。酚醛树脂作为主要粘结剂,耐腐蚀、耐高温,但耐磨性相对较差;腰果壳油摩擦粉耐磨,噪音小,但是抗高温性能较差,在刹车片设计中,设计者常常纠结于噪音和耐高温性能之间的抉择,由于耐高温性直接决定了刹车效果,因此腰果壳油摩擦粉的加入量一般不超过10%,以保证其不受高温影响。
陶瓷刹车片由于其清洁环保,噪音小,连续制动和高温下工作性能稳定灯特点更加受到消费者亲赖。陶瓷刹车片一般由陶瓷纤维,矿物纤维和芳纶纤维组成,其中陶瓷纤维占比较大,成本也较高,矿物纤维主要通过矿物岩石中提取,人工加工来源较少。一些刹车片中会加入棕刚玉成分,但是用量较少,主要作为结合剂,粒度要求低。而现如今,蓝宝石加工技术日趋成熟,成本不断降低,蓝宝石切割或加工中的废料却无法得到有效利用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种利用蓝宝石制备的刹车片,能够有效利用蓝宝石加工废料制造性能优越的刹车片。
本发明采用的技术方案是:一种利用蓝宝石制备的刹车片,包含如下重量份的原料:酚醛树脂15-20份、陶瓷纤维22-28份、芳纶3-6份、橡胶粉3-6份、腰果壳油摩擦粉10-15份,蓝宝石单晶粉15-20份;
其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:
3%-10%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉;
38%-55%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉;
25%-45%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉;
5%-10%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
所述的一种利用蓝宝石制备的刹车片,其特征是:所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:
7%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉;
48%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉;
39%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉;
6%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
所述的一种利用蓝宝石制备的刹车片,其特征是:包括如下重量的原料:酚醛树脂18份、陶瓷纤维26份、芳纶5份、橡胶粉4份、腰果壳油摩擦粉13份,蓝宝石单晶粉18份。
一种刹车片的制备方法,包括如下步骤:
a、原料混合:将包含有酚醛树脂15-20份、陶瓷纤维22-28份、芳纶3-6份、橡胶粉3-6份、腰果壳油摩擦粉10-15份,蓝宝石单晶粉15-20份的原料放入混料机内搅拌10-15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为8-10分钟,压力设定为25-30Mpa,温度设定为155-165℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中8-10h,热处理箱设置温度为140-180℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤a中,各材料所占重量比为,酚醛树脂18份、陶瓷纤维26份、芳纶5份、橡胶粉4份、腰果壳油摩擦粉13份,蓝宝石单晶粉18份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:7%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,48%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉,39%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,6%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤b中,压制时间设定为10分钟,压力设定为30Mpa,温度设定为165℃。
所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤c中,成型刹车片热处理时间为10h,其中,第1-2h温度设置为140℃,第3-6h温度设置为150℃,第7h温度设置为160℃,第8h温度设置为170℃,第9-10h温度设置为180℃。
本发明充分利用了蓝宝石生产企业中的生产加工废料,将废料加工成不同粒度的高纯蓝宝石单晶粉加入刹车片材料中分别作为粘合剂、填充剂、纤维和调节剂,大大提升刹车片性能。
具体实施方式
实施例一:
准备如下重量份数的材料:
酚醛树脂15份、陶瓷纤维28份、芳纶3份、橡胶粉6份、腰果壳油摩擦粉10份,蓝宝石单晶粉20份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:10%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,55%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉,25%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,10%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
而后按照以下步骤加工:
a、原料混合:将上述材料放入混料机内搅拌15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为8分钟,压力设定为25Mpa,温度设定为155℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中8h,热处理箱设置温度为160℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
实施例二:
准备如下重量份数的材料:
酚醛树脂20份、陶瓷纤维22份、芳纶6份、橡胶粉3份、腰果壳油摩擦粉15份,蓝宝石单晶粉15份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:3%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,47%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉, 45%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,5%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
a、原料混合:将上述材料放入混料机内搅拌10-15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为10分钟,压力设定为25Mpa,温度设定为160℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中10h,热处理箱设置温度为140℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
实施例三:
准备如下重量份数的材料:
酚醛树脂15-20份、陶瓷纤维22-28份、芳纶3-6份、橡胶粉3-6份、腰果壳油摩擦粉10-15份,蓝宝石单晶粉15-20份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:8%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,38%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉, 45%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,9%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
a、原料混合:将上述材料放入混料机内搅拌10-15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为9分钟,压力设定为30Mpa,温度设定为165℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中10h,其中,第1-2h温度设置为140℃,第3-6h温度设置为150℃,第7h温度设置为160℃,第8h温度设置为170℃,第9-10h温度设置为180℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
实施例四:
准备如下重量份数的材料:
酚醛树脂18份、陶瓷纤维26份、芳纶5份、橡胶粉4份、腰果壳油摩擦粉13份,蓝宝石单晶粉18份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:7%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,48%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉,39%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,6%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
a、原料混合:将上述材料放入混料机内搅拌10-15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为10分钟,压力设定为30Mpa,温度设定为165℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中10h,其中,第1-2h温度设置为140℃,第3-6h温度设置为150℃,第7h温度设置为160℃,第8h温度设置为170℃,第9-10h温度设置为180℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
上述各实施例中,经反复实验论证,依实施例四所述方法制成的刹车片,摩擦系数在0.5以上,即使在超高温(600℃)条件下,摩擦系数依然保持在0.45以上,表现出了及其优越的性能,因此,实施例四为本发明最佳实施例。
针对酚醛树脂耐磨性差,腰果壳油摩擦粉耐高温性差的特点,加入不同粒度的蓝宝石单晶粉,其中低粒度的作为渗入剂,中等粒度的作为粘结剂和摩擦材料,高粒度的作为摩擦材料。在耐磨性方面,中低粒度的蓝宝石单晶粉不但可以渗入填充,与其他材料结合后致密度高,耐磨性极大增强,同时保留一定量的橡胶粉,保持整体韧性。按照上述比例加入不同粒度的蓝宝石单晶粉还有一个显著优点就是可以有效抑制腰果壳油摩擦粉在高温状态下形成的润滑膜,在高温条件下,腰果壳油摩擦粉会产生一定的化学变化,释放一些小分子,这些小分子在掺有较高特定粒度含量的蓝宝石单晶粉的表面十分难以聚集,无法形成润滑膜,因此可以使刹车片在高温条件下摩擦系数降低不明显。
Claims (7)
1.一种利用蓝宝石制备的刹车片,其特征是:包含如下重量份的原料:酚醛树脂15-20份、陶瓷纤维22-28份、芳纶3-6份、橡胶粉3-6份、腰果壳油摩擦粉10-15份,蓝宝石单晶粉15-20份;
其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:
3%-10%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉;
38%-55%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉;
25%-45%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉;
5%-10%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
2.根据权利要求1所述的一种利用蓝宝石制备的刹车片,其特征是:所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:
7%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉;
48%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉;
39%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉;
6%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用蓝宝石制备的刹车片,其特征是:包括如下重量的原料:酚醛树脂18份、陶瓷纤维26份、芳纶5份、橡胶粉4份、腰果壳油摩擦粉13份,蓝宝石单晶粉18份。
4.一种如权利要求1中所述刹车片的制备方法,其特征是:包括如下步骤:
a、原料混合:将包含有酚醛树脂15-20份、陶瓷纤维22-28份、芳纶3-6份、橡胶粉3-6份、腰果壳油摩擦粉10-15份,蓝宝石单晶粉15-20份的原料放入混料机内搅拌10-15分钟;
b、热成型:将步骤a中混合好的材料置于热压机内重压成型,其中,压制时间设定为8-10分钟,压力设定为25-30Mpa,温度设定为155-165℃;
c、热处理:将步骤b得到的成型刹车片放入热处理箱中8-10h,热处理箱设置温度为140-180℃;
d、外形尺寸加工:根据实际要求,对经步骤c得到的刹车片进行外形尺寸加工。
5.根据权利要求4所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤a中,各材料所占重量比为,酚醛树脂18份、陶瓷纤维26份、芳纶5份、橡胶粉4份、腰果壳油摩擦粉13份,蓝宝石单晶粉18份;其中,所述蓝宝石单晶粉包括如下重量占比:7%颗粒度为5-10目的蓝宝石单晶粉,48%颗粒度为20-35目的蓝宝石单晶粉,39%颗粒度为120-180目的蓝宝石单晶粉,6%颗粒度为270-325目的蓝宝石单晶粉。
6.根据权利要求4所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤b中,压制时间设定为10分钟,压力设定为30Mpa,温度设定为165℃。
7.根据权利要求4、5或6所述的一种刹车片的制备方法,其特征是:所述步骤c中,成型刹车片热处理时间为10h,其中,第1-2h温度设置为140℃,第3-6h温度设置为150℃,第7h温度设置为160℃,第8h温度设置为170℃,第9-10h温度设置为180℃。
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