CN111486186A - 一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法 - Google Patents

一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种添加γ‑氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,包括以下重量份的原料:γ‑氧化铝1‑3%;聚四氟乙烯0.5‑2%;酚醛树脂6‑8%;纤维组合物15‑18%;纤维素纤维2‑3%;锌粉2‑3%;摩擦粉2‑3%;六钛酸钾12‑15%;芳纶1‑2%;硫化锡4‑6%;碳物组合物7‑10%;锆物组合物20‑25%;氢氧化钙3‑5%;云母粉2‑4%;余量为硫酸钡;其制备方法包括以下步骤:S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ‑氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀。本发明制备方法简单,成本低,有效解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题。

Description

一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及 其制备方法
技术领域
本发明涉及车辆制动器技术领域,尤其涉及一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法。
背景技术
由于在车辆的高性能和高速度能力中的进展,制动器的作用变得越来越重要,并且制动器必须具有足够高的摩擦系数(有效性)。此外,由于在高速下制动时温度变高,这种情况下的摩擦状态与在低温和低速下进行制动的情况不同,需要由于温度变化导致的摩擦系数的变化小,并且需要稳定的摩擦性质。
而目前大多数车辆在高速行驶过程中实施制动,会使摩擦材料温度瞬间升高,温度的升高会使刹车片材料的摩擦系数降低,也就是所说的热衰退,热衰退过大,会使刹车片存在安全隐患,威胁车辆安全,并且随有温度与速度的提升,会加大刹车片的磨耗,缩短寿命。
因此,我们通过添加新材料γ-氧化铝和PTFE(聚四氟乙烯)改善刹车片性能,使其具有更好的高速衰退及耐磨损性能。
发明内容
基于背景技术存在的刹车片在高速行驶时制动安全隐患高,同时还存在较大的磨耗,缩短寿命的技术问题,本发明提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法。
本发明的第一方面,提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,包括以下重量份的原料:
Figure BDA0002436763230000021
余量为硫酸钡。
优选地,所述纤维组合物包括铜纤维和矿物纤维,其中铜纤维和矿物纤维的重量比为3-8:6-15。
优选地,所述碳物组合物包括石墨和焦炭,其中石墨和焦炭的重量比为2-7:2-4。
优选地,所述锆物组合物包括硅酸锆和氧化锆,其中硅酸锆和氧化锆的重量比为12-17:8-11。
优选地,所述纤维素纤维、锌粉、摩擦粉的质量比为1:1:1。
本发明的第二方面,提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法,包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合10-15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合10-15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为300-350kgf/cm2,温度为155-175℃,压制固化时间为320-400s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为4-8h,温度为150-200℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
优选地,所述S2中,混料A投入热压机前,先进行称料,且混料A的重量误差为±0.5g。
与现有技术相比,本发明的有益效果是采取用加入新材料γ-氧化铝和PTFE对摩擦材料进行改进,通过配混料、热压成型、热处理、磨削、喷涂等加工工艺,其中热处理设备采用热处理箱,处理温度为150℃-200℃,时间为4-8h,对刹车片进行加工而形成产品,使其具有更好的高速衰退及耐磨损性能,解决了常规材料在高速使用时造成的过大热衰退及过大磨耗的问题,提升产品品质,极大的提高刹车片的使用寿命。本发明制备方法简单,且成本低廉,有效解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题,适宜推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例提出了刹车片,不加γ-氧化铝和聚四氟乙烯,包括以下重量份的原料:
Figure BDA0002436763230000041
其制备方法包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为320kgf/cm2,温度为170℃,压制固化时间为360s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为8h,温度为180℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例二
本实施例提出了刹车片,不加聚四氟乙烯,包括以下重量份的原料:
Figure BDA0002436763230000051
Figure BDA0002436763230000061
其制备方法包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为320kgf/cm2,温度为170℃,压制固化时间为360s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为8h,温度为180℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例三
本实施例提出了刹车片,不加γ-氧化铝,包括以下重量份的原料:
Figure BDA0002436763230000062
其制备方法包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为320kgf/cm2,温度为170℃,压制固化时间为360s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为8h,温度为180℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例四
本实施例提出了刹车片,包括以下重量份的原料:
Figure BDA0002436763230000081
其制备方法包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为320kgf/cm2,温度为170℃,压制固化时间为360s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为8h,温度为180℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
对以上实施例一-实施例四制作得到的刹车片进行类比测试,具体测试方案如下:
步骤一:初始磨合以制动初速度50km/h,终速度0km/h,减速度0.3G,制动初温100℃进行磨合制动,次数200次。
步骤二:以制动初速度200km/h,终速度0km/h,减速度0.8G,制动初温100℃进行制动50次,后以步骤一所述条件制动50次二次磨合。
步骤三:以制动初速度200km/h,终速度0km/h,减速度0.8G,首次制动初温100℃进行连续制动15次,每次制动间隔60s
步骤四:以制动初速度50km/h,终速度0km/h,减速度0.3G,制动初温100℃进行恢复性制动,次数20次。
步骤五:记录每段试验的数据:压力、温度、速度、摩擦系数、扭矩、盘/片磨损量等数据。
各实施例测试比对数据记录如下:
Figure BDA0002436763230000091
Figure BDA0002436763230000101
通过上表得到,实施例二和实施例四添加γ-氧化铝,摩擦系数明显增加,而实施例四同时添加γ-氧化铝和聚四氟乙烯粉末制得的刹车片,摩擦系数相比只添加γ-氧化铝的刹车片的摩擦效果更好,因此,实施例四为最佳实施例,能够解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,其特征在于,包括以下重量份的原料:
Figure FDA0002436763220000011
2.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,其特征在于,所述纤维组合物包括铜纤维和矿物纤维,其中铜纤维和矿物纤维的重量比为3-8:6-15。
3.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,其特征在于,所述碳物组合物包括石墨和焦炭,其中石墨和焦炭的重量比为2-7:2-4。
4.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,其特征在于,所述锆物组合物包括硅酸锆和氧化锆,其中硅酸锆和氧化锆的重量比为12-17:8-11。
5.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片,其特征在于,所述纤维素纤维、锌粉、摩擦粉的质量比为1:1:1。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀,混合10-15min,再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀,混合10-15min,得到混料A;
S2:将混料A投入热压机中,配合清洁后的钢背进行压制,压力为300-350kgf/cm2,温度为155-175℃,压制固化时间为320-400s,得到半成品B;
S3:将半成品B放入烘箱进行热处理,热处理时间为4-8h,温度为150-200℃,得到半成品C;
S4:将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片,对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉,待刹车片自然干燥后,进行外观移印、包装、入库,即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
7.根据权利要求6所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法,其特征在于,所述S2中,混料A投入热压机前,先进行称料,且混料A的重量误差为±0.5g。
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