CN1142024A - 炭纤维增强汽车盘式制动衬片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种炭纤维增强汽车盘式制动衬片，含有(重量百分比)炭纤维5-15％，玻璃纤维15-20％，钢纤维0-5％，粘合剂8-20％，摩擦性能调整剂42-53％。所述的粘合剂为分解温度在500℃以上的耐高温阻燃热固性粘合剂。本发明的制动衬片由于采用了耐高温粘合剂，因而克服了制品在300℃以上所产生的热衰退现象。采用复合纤维代替单一的钢纤维或碳纤维使产品既保留了原有产品的优点，又降低了成本。而低的成型压力，可降低制品的硬度，提高孔隙率，从而减少产品在制动过程中的噪音。
Description
本发明属于摩擦材料，具体涉及一种汽车盘式制动衬片。
作为汽车制动衬片材料，必须具备良好的抗热衰退性能，在高温下摩擦系数稳定，没有噪音，具有足够的强度，与对偶件的良好匹配及不损伤对偶面，摩擦系数适度而摩耗小等性能。传统的汽车制动衬片采用石棉作为增强材料，这种增强材料已不能适应汽车行驶的高速度，尤其是被医学界确认为致癌物之后，其使其在应用方面受到了限制。在工业化国家，取代石棉摩擦材料的研制早在60年代初就广泛开展。目前，而无石棉摩擦材料使用最多的石棉取代物为钢纤维。然而钢纤维的缺点是在湿热环境下会产生锈蚀，易损伤对偶，在使用中易产生制动噪音。炭纤维密度小、强度高、热稳定性和耐磨性能优良，是一种很好的石棉取代纤维，但由于其价格昂贵，限制了它在摩擦材料中的广泛应用。
汽车制动衬片的制法大致可分干法、湿法两种。一般方法是将物料(包括增强纤维、粘合剂、摩擦性能调整剂等)按比例称量，搅拌均匀(湿法还需干燥)后热压成型，热处理后得产品。目前所采用的粘合剂通常是普通的酚醛树脂，这种树脂在230-250℃便开始分解；300-400℃中度分解，生成芳香族油状液体，超过400℃深度分解，生成CO、CO2等气体。上述分解是在制动过程中对偶接触面上进行的，因此，在摩擦过程中由于这些析出物产生了润滑和“气垫”作用，从而使摩擦付之间的摩擦系数在300℃以上时下降，这就是所谓的热衰退现象。此外，由于成型压力高，所得的产品导致硬度高、孔隙率低、产品在使用时噪音大等缺点。
本发明的目的在于提供一种成本较低，以炭纤维为主体的混合纤维制动衬片，该衬片克服了热衰退现象，并具有低噪音的优点。
本发明的炭纤维增强汽车盘式制动衬片含有(重量百分比)炭纤维5-15％，玻璃纤维10-20％，钢纤维0-5％，粘合剂8-20％，摩擦性能调整剂42-53％。
所述的粘合剂分解温度在500℃以上。耐高温阻燃热固性粘合剂，可以是酚醛树脂或改性双马树脂。
所述的摩擦性能调整剂可选用通常所用的无机或有机材料如橡胶粉、腰果壳粉、硫酸钡、高岭土、石墨粉、碳黑、三氧化二铝、碳酸钙、铬铁矿粉、二氧化硅、铁、铜、铝粉末。
此外，为了降低制品硬度还可加2-8％的丁腈胶孔。
本发明的炭纤维增强汽车盘式制动衬片的制备方法是：将配方中的原材料按比例称量好之后，将粘合剂溶在乙醇溶液中，然后将所有物料倒入搅拌均匀，干燥，热压成型后，再经过热处理即得产品，其特征是所述成型压力为10-25MPa。
本发明的制动衬片与已有技术相比具有如下优点：1.由于采用了耐高温粘合剂，因而克服了制品在300℃以上所产生的热衰退现象；2.采用复合纤维代替单一的钢纤维或炭纤维使产品即保留了原子有产品的优点，又降低了成本；3，采用低的成型压力，可降低制品的硬度，提高孔隙率，从而减少产品在制动过程中的噪音。
实施例一
取沥青炭纤维36g，玻璃纤维36g，钢纤维15g，高温树脂30g，铬铁矿粉22g，硫酸钡54g，高岭土27g，橡胶粉9g，腰果壳粉18g，铁粉30g，铝粉30g，石墨粉5g，胶乳9g。
首先将酚醛树脂全部溶解于乙醇溶液中，再将上述所有物料倒入混涅锅内搅拌均匀，然后取出烘干，在180-200℃，15MPa的压力下成型，成型时间1min/mm。成型后的制品在220℃烘箱内热处理6小时后成产品。产品试样用D-MSP定速摩擦试验机，采用V＝7.5M/S，P＝1MPa的试验条件，取得如表1的实验数据。表1
| 摩擦系数(u)100℃150℃200℃ 250℃ 300℃ 350℃0.35 0.38 0.4 0.45 0.46 0.450.34 0.38 0.4 0.47 0.48 | 摩损率(10-7cm3/N.M)100℃ 150℃ 200℃ 250℃ 300℃ 350℃0.335 0.31 0.364 0.38 0.35 0.68 |
实施例二
取沥青炭纤维36g，玻璃纤维45g，高温树脂45g，铬铁矿粉20g，硫酸钡30g，高岭土20g，腰果壳粉27g，铁粉30g，铜粉30g，石墨粉5g，胶乳12g。除成型压力改变为25MPa之外，制备方法如实施例1。所得实验数据(实验条件同实施例1)如表2所示。
表2
摩擦系数(u) 摩损率(10-7cm3/N.M)100℃ 150℃ 200℃ 250℃ 300℃ 350℃ 100℃ 150℃ 200℃ 250℃ 300℃ 350℃0.31 0.36 0.38 0.40 0.42 0.380.33 0.38 0.39 0.43 0.45 0.27 0.35 0.39 0.31 0.28 0.40
从上述数据可以看出，本发明所制备的产品完全符合GB 5763-86标准。
Claims (3)
1，一种炭纤维增强汽车盘式制动衬片，其特征是含有(重量百分比)炭纤维5-15％，玻璃纤维15-20％，钢纤维0-5％，粘合剂8-20％，摩擦性能调整剂42-53％。
2.如权利要求1所述制动衬片，其特征是所述的粘合剂是分解温度在500℃的耐高温阻燃热固性粘合剂，可以是酚醛树脂或改性双马树脂。
3.如权利要求1所述的制动衬片的制备方法，是将配方中的原材料按比例称量好之后，将粘合剂溶在乙醇溶液中，然后将所有物料倒入搅拌匀均，干燥、热压成型、热处理后得产品，其特征是所述成型压力为10-25MPa。
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| CN 95108742 CN1142024A (zh) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 炭纤维增强汽车盘式制动衬片及其制备方法 |
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| CN 95108742 CN1142024A (zh) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 炭纤维增强汽车盘式制动衬片及其制备方法 |
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| CN 95108742 Pending CN1142024A (zh) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 炭纤维增强汽车盘式制动衬片及其制备方法 |
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| CN (1) | CN1142024A (zh) |
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1995
- 1995-08-01 CN CN 95108742 patent/CN1142024A/zh active Pending
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