CN110778629B - 一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110778629B CN110778629B CN201911049633.0A CN201911049633A CN110778629B CN 110778629 B CN110778629 B CN 110778629B CN 201911049633 A CN201911049633 A CN 201911049633A CN 110778629 B CN110778629 B CN 110778629B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- halide
- brake
- brake pad
- brake material
- aluminum alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 title claims abstract description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- NFMWFGXCDDYTEG-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;diborate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] NFMWFGXCDDYTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000002008 calcined petroleum coke Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims abstract description 12
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 4
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 2
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002783 friction material Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
- B29C2043/5808—Measuring, controlling or regulating pressure or compressing force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
- B29C2043/5816—Measuring, controlling or regulating temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/16—Frictional elements, e.g. brake or clutch linings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
- F16D2250/0023—Shaping by pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用,属于制动材料技术领域。按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20‑25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12‑18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料。将钢背、制动材料置于模具中进行模压成型,脱模后放入烘箱中加热固化,最后进行机加工得到汽车刹车片或轨交车辆闸片。本发明汽车刹车片和轨交车辆闸片摩擦材料特别适合于对偶材料为铝合金的制动盘,微孔材料孔隙率大,硬度低,减少对制动盘损伤。微孔材料与铝合金制动盘散热较快,可以降低摩擦副工作温度,使其能承受更大的载荷。
Description
技术领域
本发明涉及制动材料技术领域,尤其是涉及一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用。
背景技术
轻量化是我国汽车的发展趋势,减轻车辆重量至关重要,制动盘作为车辆簧下质量的一部分,减少汽车制动盘的质量不仅能减少排放,降低污染,还能进一步减轻振动、降低噪声、提高乘坐舒适度等。目前,现有汽车刹车盘是铸铁盘,其质量较大,而碳化硅增强铝合金制动盘具有密度小、质量轻、散热快等优点,必将是汽车轻量化的一个发展趋势,特别是新能源汽车,使用铝合金制动盘后,每辆车可减轻簧下质量约20-30kg,据悉,每减轻1kg制动盘质量,整车续航能力可增加10km。铝合金盘的巨大减重优势是铸铁盘无法比拟的,一旦大规模商业化成功,必将全面取代铸铁盘。西方发达国家从上世纪90年代就开始了碳化硅增强铝合金的研发,至今也只有德国KNORR公司在城轨车辆上有少量应用,未见在其他车辆(如汽车、高铁等)上有所应用。许多的研究机构都选择了放弃。究其原因,主要是因为铝合金硬度低、熔点低,没有合适的刹车片(或闸片)与其相匹配。因此,与铝合金盘配套的汽车刹车片或轨交车辆闸片的研发就迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用。
本发明通过在微孔材料中添加一种或多种卤化物,刹车片或闸片在摩擦制动过程中,刹车片或闸片中的卤化物与铝合金制动盘发生一系列物理化学反应,在铝合金制动盘表面容易形成一层卤化铝摩擦膜,将刹车片或闸片与铝合金盘的摩擦,转变为摩擦膜与刹车片或闸片的摩擦,这种摩擦膜能起到保护铝合金制动盘作用。同时由于微孔材料具有良好的散热效果以及铝合金材料本身具有较高的导热性,因此,铝合金制动盘本体不产生开裂、沟槽、剥落等不良现象,刹车片或闸片不对制动盘产生异常磨损,同时增加摩擦系数,使摩擦系数更加平稳,磨耗低,噪声小,使得铝合金制动盘和含卤化物的制动材料制得的刹车片或闸片这对摩擦副能顺利通过相关的台架试验(AK-MASTER、UIC541等),并实现商业化应用。
本发明的含卤化物的制动材料可用于制作汽车刹车片和轨交车辆闸片,并配合铝合金制动盘使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供了一种含卤化物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本发明中,所述卤化物为含有氟、氯、溴、碘中一种或几种的化合物,不仅限于有机物、无机物,包括所有含卤的无毒化合物,优选是固体形态的卤化物,次优选液体形态的卤化物,固体形态的卤化物包括氯化物、氟化物及含氟的高聚物等。固体形态的卤化物选自氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化亚铁、氟化钙、氟化钠或聚四氟乙烯等。
本发明中,芳醇酚醛树脂,游离酚含量低,有效避免产品热膨胀现象;耐热性好,热分解温度达450℃;吸水率较低,有利于摩擦系数稳定与保持材料强度;该树脂粘结强度高,压制成型工艺好,制得的产品无噪音,磨损率低。
本发明中,硼酸镁晶须具有轻量化、高强度、高弹性模量、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能,主要起到增强增韧作用。
本发明中,煅烧石油焦粉,具有疏松结构,可提高产品孔隙率、降低制动噪音、稳定摩擦性能、避免刹车片脆裂、提高安全性能等作用。
本发明中,碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维,具有密度低、比性能高、耐超高温、耐腐蚀的优良特性。碳纤维用量太大混料时易结团,用量少不能保证增强作用。
本发明中,所述钛酸钾晶须为六钛酸钾晶须,具有优良的力学性能和物理性能、稳定的化学性质、高温下导热系数低热容大、优异的耐腐性、耐热隔热性、耐磨性及润滑性。
本发明中,所述硼酸镁晶须,具有轻量化、高强度、高弹性模量、耐高温、耐腐蚀以及良好的机械强度和电绝缘性能,主要是作为制动材料的增强体。
本发明中,选用碳纤维与钛酸钾晶须及硼酸镁晶须混合形成交叉网络结构,发挥碳纤维减摩质轻,达到多种纤维混杂增强效果。
本发明还提供了所述含卤化物的制动材料的制备方法,按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20-25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12-18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料。
本发明还提供了所述含卤化物的制动材料的应用,所述含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片或轨交车辆闸片。
所述含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片或轨交车辆闸片,可以包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20-25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12-18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中进行模压成型;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片或轨交车辆闸片。
在本发明的一个实施方式中,步骤(2)中,制作汽车刹车片的模压成型的工艺条件是:模具温度100-150℃,成型压力10-20MPa,保压10-15min。
在本发明的一个实施方式中,步骤(2)中,制作轨交车辆闸片的模压成型的工艺条件是:模具温度170-190℃,成型压力30-50MPa,5分钟内放气8-15次,然后保压20-30min。
在本发明的一个实施方式中,步骤(3)中,加热固化的工艺条件是:加热温度为220-250℃,固化时间10-15小时。
所述含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片或轨交车辆闸片后,所述汽车刹车片或轨交车辆闸片配合铝合金制动盘使用。
在本发明的一个实施方式中,所述铝合金制动盘采用碳化硅增强铝合金制动盘。
与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:
1.本发明的与铝合金盘配套的汽车刹车片和轨交车辆闸片,填补这个领域的空白,实现节能环保,轻量化,进一步实现商业化。
2.本发明在配方组分中添加一种卤化物,汽车刹车片或轨交闸片与铝合金盘在摩擦时,在制动盘表面形成一层卤化铝摩擦膜,将刹车片或闸片与铝合金盘的摩擦,转变为摩擦膜与刹车片或闸片的摩擦,这种膜起到保护制动盘作用,使用后,制动盘表面光滑,无裂纹、沟槽和剥落等现象,同时增加摩擦系数,使摩擦系数更加平稳,磨耗低,噪声小,延长刹车片或闸片使用寿命。
3.汽车刹车片和轨交闸片摩擦材料是微孔材料,密度较低,可以减轻汽车簧下质量,微孔材料孔隙率大,可以降低材料硬度,降低噪音。微孔材料散热较快,可以减少刹车片(或闸片)异常磨损,大大提高刹车片(或闸片)的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1汽车刹车片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度100℃,成型压力10MPa,保压10min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为220℃,固化时间10小时;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片。
本实施例中卤化物选自氯化钠。
实施例2汽车刹车片
一种含卤化合物的制动材料,以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌23min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌15min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度130℃,成型压力15MPa,保压12min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为230℃,固化时间12小时;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片。
本实施例中卤化物选自氯化钙。
实施例3汽车刹车片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌22min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌16min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度150℃,成型压力20MPa,保压15min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为250℃,固化时间13小时;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片。
本实施例中卤化物选自聚四氟乙烯。
实施例4汽车刹车片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度150℃,成型压力18MPa,保压13min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为240℃,固化时间15小时;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片。
本实施例中卤化物选自质量比为1:1的氟化钙与氟化钠。
不添加卤化物,其余配方组成、生产工艺同实施例1,制得的汽车刹车片记为X。分别对实施例1-4制得的刹车片及刹车片X按照GB/T 5763标准要求进行物理性能测试,结果如表1所示:
表1汽车刹车片物理性能测试数据
表2汽车刹车片摩擦性能测试数据
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | X | |
密度(g/cm<sup>3</sup>) | 1.40 | 1.45 | 1.50 | 1.60 | 1.65 |
硬度(HRR) | 53 | 58 | 60 | 65 | 85 |
冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>) | 3.8 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 3.5 |
剪切强度(MPa) | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 6.0 | 3.5 |
热膨胀率(%) | 0.20 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 1.2 |
压缩应变(%) | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.9 |
与不添加卤化物的汽车刹车片X相比,实施例1~4制得的汽车刹车片,由于制动盘表面形成卤化铝摩擦膜,所以制动盘表面光滑,无裂纹、沟槽和剥落等现象,有效保护对偶盘;汽车刹车片摩擦系数稳定,磨耗很低,可以延长刹车片使用寿命。
实施例5轨交闸片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作轨交闸片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度170℃,成型压力30MPa,5分钟内放气8次,然后保压20min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为220℃,固化时间10小时;
(4)最后进行机加工得到轨交闸片。
本实施例中卤化物选自氯化钠。
实施例6轨交闸片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作轨交闸片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌23min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌15min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度185℃,成型压力45MPa,5分钟内放气10次,然后保压23min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为230℃,固化时间12小时;
(4)最后进行机加工得到轨交闸片。
本实施例中卤化物选自氯化钙。
实施例7轨交闸片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作轨交闸片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌22min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌16min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度190℃,成型压力50MPa,5分钟内放气15次,然后保压25min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为250℃,固化时间13小时;
(4)最后进行机加工得到轨交闸片。
本实施例中卤化物选自聚四氟乙烯。
实施例8轨交闸片
一种含卤化合物的制动材料,包括以下组分及重量百分含量:
本实施例提供了含卤化物的制动材料用于制作轨交闸片的方法,包括以下步骤:
(1)按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中,模具温度180℃,成型压力40MPa,5分钟内放气13次,然后保压30min;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化,加热温度为240℃,固化时间15小时;
(4)最后进行机加工得到轨交闸片。
本实施例中卤化物选自质量比为1:1的氟化钙与氟化钠。
不添加卤化物,其余配方组成、生产工艺同实施例5,制得的轨交闸片记为P。分别对实施例5-8制得的轨交闸片及轨交闸片P按照CZJS/T 0012-2016《城市轨道交通车辆合成闸片技术规范》的标准要求进行物理性能测试,结果如表3所示:
表3轨交闸片物理性能测试数据
对实施例5-8制得的轨交闸片及闸片P,在高载荷、高压力下,连续制动15次,在MM-3000缩比台架上做热衰退性能试验,测试结果如表4所示:
表4轨交闸片MM-3000测试数据
与不添加卤化物的轨交闸片P相比,实施例5~8制得的轨交闸片试验后,制动盘表面光滑,无裂纹、沟槽和剥落等现象,盘面磨损低,闸片磨耗低,有效保护对偶盘;摩擦系数平稳,延长闸片使用寿命。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,所述含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片或轨交车辆闸片,
包括以下步骤:
(1)按如下比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20-25min,再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12-18min至均匀,得到所述含卤化物的制动材料;
(2)将钢背,所述含卤化物的制动材料置于模具中进行模压成型;
(3)脱模后放入烘箱中加热固化;
(4)最后进行机加工得到汽车刹车片或轨交车辆闸片;
所述卤化物为含有氟、氯、溴、碘中一种或几种的无毒化合物;
所述含卤化物的制动材料用于制作汽车刹车片或轨交车辆闸片后,所述汽车刹车片或轨交车辆闸片配合铝合金制动盘使用。
2.根据权利要求1所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,所述卤化物是固体形态的卤化物或液体形态的卤化物。
3.根据权利要求2所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,所述固体形态的卤化物包括氯化物、氟化物或含氟的高聚物。
4.根据权利要求3所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,所述固体形态的卤化物选自氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化亚铁、氟化钙、氟化钠或聚四氟乙烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,步骤(2)中,制作汽车刹车片的模压成型的工艺条件是:模具温度100-150℃,成型压力10-20MPa,保压10-15min。
6.根据权利要求1所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,步骤(2)中,制作轨交车辆闸片的模压成型的工艺条件是:模具温度170-190℃,成型压力30-50MPa,5分钟内放气8-15次,然后保压20-30min。
7.根据权利要求1所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,步骤(3)中,加热固化的工艺条件是:加热温度为220-250℃,固化时间10-15小时。
8.根据权利要求1所述含卤化物的制动材料的应用,其特征在于,所述铝合金制动盘采用碳化硅增强的铝合金制动盘。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911049633.0A CN110778629B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911049633.0A CN110778629B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110778629A CN110778629A (zh) | 2020-02-11 |
CN110778629B true CN110778629B (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=69388100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911049633.0A Active CN110778629B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110778629B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113757279B (zh) * | 2021-10-11 | 2023-09-15 | 上海壬丰新材料科技有限公司 | 含碱土金属氧化物铝合金制动盘汽车刹车片及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1431408A (zh) * | 2001-11-22 | 2003-07-23 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种汽车盘式制动衬片及其制备方法 |
CN1814657A (zh) * | 2005-02-02 | 2006-08-09 | 中南大学 | 环保型高性能汽车刹车片及其制备方法 |
DE102009049875A1 (de) * | 2009-10-19 | 2011-05-12 | Daimler Ag | Bremsscheibe mit einem ringförmigen Reibkörper und Verfahren zum Herstellen des Reibkörpers |
CN103665746A (zh) * | 2012-08-30 | 2014-03-26 | 上海壬丰复合材料有限公司 | 一种低磨耗高稳定系数的微孔型摩擦材料及其制造方法 |
CN108547887A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-18 | 北京天宜上佳新材料股份有限公司 | 一种无机盐增强铝合金复合材料及由其制备的自冷制动盘和制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6726753B2 (en) * | 2002-07-30 | 2004-04-27 | Honeywell International Inc. | Coated carbon brake disc materials |
EP1618080A2 (en) * | 2003-04-22 | 2006-01-25 | Goodrich Corporation | Oxidation inhibition of carbon-carbon composites |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911049633.0A patent/CN110778629B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1431408A (zh) * | 2001-11-22 | 2003-07-23 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种汽车盘式制动衬片及其制备方法 |
CN1814657A (zh) * | 2005-02-02 | 2006-08-09 | 中南大学 | 环保型高性能汽车刹车片及其制备方法 |
DE102009049875A1 (de) * | 2009-10-19 | 2011-05-12 | Daimler Ag | Bremsscheibe mit einem ringförmigen Reibkörper und Verfahren zum Herstellen des Reibkörpers |
CN103665746A (zh) * | 2012-08-30 | 2014-03-26 | 上海壬丰复合材料有限公司 | 一种低磨耗高稳定系数的微孔型摩擦材料及其制造方法 |
CN108547887A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-18 | 北京天宜上佳新材料股份有限公司 | 一种无机盐增强铝合金复合材料及由其制备的自冷制动盘和制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110778629A (zh) | 2020-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8980974B2 (en) | Low copper-containing friction material composition used as brake pad | |
US9382429B2 (en) | Preparation method of carbon modified filler | |
CN106763364B (zh) | 一种摩擦材料、包含其的刹车片及制造刹车片的方法 | |
CN102134397B (zh) | 城轨车辆用合成闸瓦及其制造方法 | |
CN1670113A (zh) | 无石棉无金属车用摩擦材料 | |
CN106674883A (zh) | 一种性能稳定的复合刹车片 | |
CN109651662A (zh) | 一种摩擦衬片及其制备的刹车片 | |
CN108250667B (zh) | 一种耐磨制动摩擦材料及其制备方法 | |
CN110778629B (zh) | 一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用 | |
US11396920B2 (en) | Method for improving braking performance of microporous friction materials under wet conditions | |
CN111075869A (zh) | 铁道货车用合成闸瓦材料配方及合成闸瓦制备工艺 | |
CN110594323A (zh) | 一种复合双层刹车片及其制备方法 | |
CN102249720A (zh) | 一种清洁型陶瓷制动材料及其制造方法 | |
CN116804107A (zh) | 汽车刹车盘及其制备方法 | |
CN106594133B (zh) | 一种无金属镶嵌的刹车片及其生产工艺 | |
WO2023060998A1 (zh) | 含碱土金属氧化物铝合金制动盘汽车刹车片及其制备方法 | |
CN105546001B (zh) | 用闸瓦热解回收摩擦料制备的复合摩擦材料及其制备方法 | |
CN107881396A (zh) | 一种汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料的制备方法 | |
CN104927769B (zh) | 电动三轮车刹车片材料及其制备工艺 | |
WO2012088637A1 (zh) | 一种低金属陶瓷基汽车摩擦材料及制备方法 | |
CN1282572C (zh) | 地铁车辆用高摩合成闸瓦及其制造方法 | |
CN115322587B (zh) | 一种盘式制动器用摩擦材料及其制备方法和应用 | |
CN105041917B (zh) | 一种用于油电混合动力四轮车的合金刹车片及其应用 | |
CN114854108B (zh) | 一种芳纶石墨烯改性散热耐磨刹车片及其制备方法 | |
CN115011066B (zh) | 一种摩擦组合物及利用摩擦组合物制备的摩擦体、利用摩擦体制备的合成闸瓦 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |