CN114251395A - 一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，本体材料制备、消静电材料制备、其他材料准备、压制成型、加热固化、整形修整、喷漆处理和包装入库。该耐高温耐磨型刹车片的制备方法，通过增加有静电消除片，静电消除片上设有抗静电涂层，便于消除快速消除静电，并利用导电凸起件的定位与凸起环的定位加固作用下，大大增强了磨砂制动片的耐磨性与耐高温性。

Description

一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法

技术领域

本发明属于刹车片制备技术领域，具体涉及一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法。

背景技术

目前，随着人们对现代化生活质量的追求，汽车成为家庭生活中必不可少的生活用品，轿车已经大量进入寻常百姓家，轿车的各项性能尤其是制动性能就成为社会普遍关心的问题，因为轿车刹车片是轿车制动器中的关键部件，刹车片性能的好坏直接关系着汽车运行的可靠性、稳定性和安全性，刹车片由背板、粘结层、摩擦块组成，是汽车刹车系统中最为关键的安全零件。

刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损。摩擦材料使用完后要及时更换刹车片，否则钢板与刹车盘就会直接接触，最终会丧失刹车效果并损坏刹车盘。在实际使用中对刹车片上的摩擦块的厚度是有一定的要求的，一旦太薄会影响刹车的灵敏性，而传统的刹车片只能用肉眼大致上判断其摩擦块的厚度是否达到警戒位置，不能准确判断，因此存在着安全隐患。

目前，现有的刹车片的类型主要包括：石棉刹车片、半金属刹车片、少金属刹车片、陶瓷刹车片、NAO陶瓷刹车片等。半金属刹车片主要是由钢纤维作为骨架材料，酚醛树脂作为粘合剂，铁粉作为耐磨剂，再加入各种功能性填料的多元复合材料组成。在半金属刹车片摩擦材料的使用过程中，不仅容易出现刹车片的摩擦系数不稳定的情况，例如，钢纤维和铁纤维的使用，会使得摩擦系数不够稳定。还容易出现耐高温特性变差和对温度变化变敏感的情况，从而造成热稳定性不够的问题。少金属基刹车片的摩擦材料是少量的钢纤维加矿物纤维为基体，加入各种功能性填料，再加酚醛树脂作为粘结剂的多元复合材料组成，其缺点是：磨损大，产品的使用寿命短，易出现制动噪音，高速制动时汽车的轮子易出现抖动，从而严重影响车辆制动的舒适性。

经检索，中国专利公开了一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法(授权公告号CN108895102B)，该专利技术将钛粉、碳粉、铝粉与铁粉混合，加入尿素与无水乙醇制得金属复合产物，将石墨粉氧化、还原、改性制得改性混合物，将混合浆液与金属复合产物、改性混合物混合投入模具中压制得到耐高温耐磨型刹车片，尿素颗粒的挥发，使金属混合物微观呈多孔状，改性纳米石墨烯填充金属混合物的孔隙中，使金属混合物的微观结构更加牢固，抗冲击性与力学强度得到有效的提高，同时钛的引入可以使金属混合物的耐高温性和强度得到很大提高，改性石墨烯使金属混合物的耐高温性能进一步提高，桐油中的羧基、酯基等提高了刹车片的力学强度和耐磨性，具有广阔的应用前景，但是，利用该制备方法制作而成的刹车片的耐高温性低，且在刹车片使用过程中，刹车片与车轮之间会存在摩擦，产生的静电，会影响车主的使用，同时对于车辆存在安全隐患，由该方法制备的刹车片不具有良好的抗静电性。因此，本领域技术人员提供了一种抗静电型耐高温耐磨型刹车片的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其制备方法包括以下步骤：

S1：本体材料制备，将制造刹车片的本体材料准备完毕，并将其按顺序配料、按质量混料，其中本体材料包括钛粉、铝粉、碳粉和陶瓷粉，按质量百分比计，称取20-30份钛粉、40-50份碳粉、5-30份铝粉和10-15份陶瓷粉放入三维混合机中混合制得固体混合物，然后将2-4份固体混合物、1-4份尿素颗粒和12-13份无水乙醇继续放入三维混合机中混合7-8h，制得固液混合物，将固液混合物与铝粉和氧化铁粉末投入马弗炉中，燃烧反应，出料冷却，研磨过筛制得金属复合物，备用；利用石墨粉、高锰酸钾粉末、硫酸溶液制备并过滤得到滤饼，用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷浸泡滤饼，放于超声波震荡仪中，超声震荡，真空抽滤得到改性滤饼，并放入烘箱中干燥制得改性混合物，备用；将苯酚、盐酸投入烧杯中混合均匀，再加入份桐油，将烧杯放入油浴中，搅拌，恒温反应，反应结束后自然冷却至室温，制得反应乳液；取上述反应乳液和氨水投入烧瓶中，将烧瓶投入水浴锅中，加入甲醛的乙醇溶液，升高水浴温度，并将烧瓶放入真空干燥箱中浓缩直至黄色浑浊物消失制得混合液体，制得反应浆液；按重量份数计，取金属复合产物、改性混合物、反应浆液和玻璃纤维混合搅拌制得混合产物，将混合产物放入模具中压制，压制后保温，制得刹车片本体，将制得的刹车片本体待用。

S2：消静电材料制备：将制造刹车片的消静电材料准备完毕，并将其模具定型和喷涂处理，其中消静电材料包括金属铁，将导电金属铁经过模具定型，并在其外表面喷涂有防静电喷剂，制作成带有导电功能的消除静电材料，待用。

S3：其他材料准备：准备消音片、隔音片、钢背以及粘合剂，待用。

S4：压制成型：取模具，并按照顺序将钢背至于模具的底部，然后交错叠加消音片和隔音片，并加入粘合剂形成第一整体，在将导电功能的消除静电材料放置在第一整体上，并形成第二整体，最后将刹车片本体定位放置在第二整体上，采用热压机，施加一定区间内的压力值，将众备用材料热压成型为第三整体。

S5：加热固化：将加热成型的第三整体投入至加热炉中，金属加热会在表面会与周围介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学反应，加热到高温时，表面铁和炉里的氧化性气体发生化学反应，使金属表面形成氧化皮。

S6：整形修整：将加热固化后的第三整体，放置在修边机上，并利用修剪功能，实现对第三整体的边角处进行修整，形成初步成品。

S7：喷漆处理：将修整后的初步成品搁置在操作平台上，并在其外表面喷涂防水涂料与耐磨涂料，避免生锈，增加成品的耐磨性。

S8：包装入库：经质检，将成品包装入库

作为本发明的进一步优化方案，在S1中，按质量百分比计：所述石墨粉为20-50、高锰酸钾粉末为10-20、硫酸溶液为30-70。

作为本发明的进一步优化方案，在S4中，压力值取值范围为100-300Mpa。

作为本发明的进一步优化方案，在步骤S5中，所述加热炉中预热温度区间范围为100-180℃，预热时间为1-1.5h，预热完成后再温度至300-350℃。

一种由耐高温耐磨型刹车片的制备方法制备而成的耐高温耐磨型刹车片，包括由外而内设置的钢背、消音片和隔音片，所述消音片和隔音片交替设于钢背的内侧，所述隔音片的内侧设有静电消除片，所述静电消除片上设有凸起环，所述静电消除片内侧设有磨砂制动片，所述磨砂制动片上设有供凸起环穿过的导电通道，所述导电通道的内侧设有若干组分布槽，所述分布槽的内部设有导电凸起件，若干组所述导电凸起件上设有导电纤维，所述导电纤维与凸起环连接，当磨砂制动片与车轮之间摩擦产生静电时，产生的静电顺着导电凸起件、导电纤维，并最终通过凸起环导送到静电消除片上，静电消除片上设有抗静电涂层，且静电消除片的末端直接接地，便于消除快速消除静电，在导电凸起件的定位与凸起环的加固作用下，大大增强了磨砂制动片的耐磨性与耐高温性。

作为本发明的进一步优化方案，所述凸起环的材质为金属铁，且凸起环的外表面喷涂有防水涂料，防水涂料的设置，能够很好防止凸起环生锈，且具有良好的导电性。

作为本发明的进一步优化方案，所述消音片和隔音片至少设置有1组，隔音性好，便于保证用户的正常体验。

作为本发明的进一步优化方案，所述凸起环的高度大小小于导电通道的高度大小，避免凸起环受到磨损。

作为本发明的进一步优化方案，所述导电凸起件设置有若干组，且导电凸起件的材质为金属铜，所述导电凸起件的高度大小小于分布槽的高度大小，避免导电凸起件在导电同时，防止导电凸起件受到磨损。

作为本发明的进一步优化方案，所述导电纤维的材料为金属铝，所述导电纤维与凸起环串联设置，导电性好。

本发明的有益效果在于：该耐高温耐磨型刹车片的制备方法，通过在现有的刹车片内增加有静电消除片，静电消除片上设有抗静电涂层，便于消除快速消除静电，并在导电凸起件的定位与凸起环的加固作用下，大大增强了磨砂制动片的耐磨性与耐高温性。

附图说明

图1是本发明的制备方法流程结构框图；

图2是本发明的刹车片的主视轴侧结构示意图；

图3是本发明的刹车片的主视轴侧剖面结构示意图。

图中：1、钢背；2、消音片；3、隔音片；4、静电消除片；5、凸起环；6、导电通道；7、分布槽；8、导电凸起件；9、导电纤维；10、磨砂制动片。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其制备方法包括以下步骤：

S1：本体材料制备，将制造刹车片的本体材料准备完毕，并将其按顺序配料、按质量混料，其中本体材料包括钛粉、铝粉、碳粉和陶瓷粉，按质量百分比计，称取20-30份钛粉、40-50份碳粉、5-30份铝粉和10-15份陶瓷粉放入三维混合机中混合制得固体混合物，然后将2-4份固体混合物、1-4份尿素颗粒和12-13份无水乙醇继续放入三维混合机中混合7-8h，制得固液混合物，将固液混合物与铝粉和氧化铁粉末投入马弗炉中，燃烧反应，出料冷却，研磨过筛制得金属复合物，备用；利用石墨粉、高锰酸钾粉末、硫酸溶液制备并过滤得到滤饼，用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷浸泡滤饼，放于超声波震荡仪中，超声震荡，真空抽滤得到改性滤饼，并放入烘箱中干燥制得改性混合物，备用；将苯酚、盐酸投入烧杯中混合均匀，再加入份桐油，将烧杯放入油浴中，搅拌，恒温反应，反应结束后自然冷却至室温，制得反应乳液；取上述反应乳液和氨水投入烧瓶中，将烧瓶投入水浴锅中，加入甲醛的乙醇溶液，升高水浴温度，并将烧瓶放入真空干燥箱中浓缩直至黄色浑浊物消失制得混合液体，制得反应浆液；按重量份数计，取金属复合产物、改性混合物、反应浆液和玻璃纤维混合搅拌制得混合产物，将混合产物放入模具中压制，压制后保温，制得刹车片本体，将制得的刹车片本体待用。

S2：消静电材料制备：将制造刹车片的消静电材料准备完毕，并将其模具定型和喷涂处理，其中消静电材料包括金属铁，将导电金属铁经过模具定型，并在其外表面喷涂有防静电喷剂，制作成带有导电功能的消除静电材料，待用。

S3：其他材料准备：准备消音片、隔音片、钢背以及粘合剂，待用。

S4：压制成型：取模具，并按照顺序将钢背至于模具的底部，然后交错叠加消音片和隔音片，并加入粘合剂形成第一整体，在将导电功能的消除静电材料放置在第一整体上，并形成第二整体，最后将刹车片本体定位放置在第二整体上，采用热压机，施加一定区间内的压力值，将众备用材料热压成型为第三整体。

S5：加热固化：将加热成型的第三整体投入至加热炉中，金属加热会在表面会与周围介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学反应，加热到高温时，表面铁和炉里的氧化性气体O2、CO2、H2O、SO2发生化学反应，使金属表面形成氧化皮。

S6：整形修整：将加热固化后的第三整体，放置在修边机上，并利用修剪功能，实现对第三整体的边角处进行修整，形成初步成品。

S7：喷漆处理：将修整后的初步成品搁置在操作平台上，并在其外表面喷涂防水涂料与耐磨涂料，避免生锈，增加成品的耐磨性。

S8：包装入库：经质检，将成品包装入库

在S1中，按质量百分比计：石墨粉为20-50、高锰酸钾粉末为10-20、硫酸溶液为30-70。

在S4中，压力值取值范围为100-300Mpa。

在步骤S5中，加热炉中预热温度区间范围为100-180℃，预热时间为1-1.5h，预热完成后再温度至300-350℃。

如图2所示，一种由耐高温耐磨型刹车片的制备方法制备而成的耐高温耐磨型刹车片，包括由外而内设置的钢背1、消音片2和隔音片3，消音片2和隔音片3交替设于钢背1的内侧，隔音片3的内侧设有静电消除片4，静电消除片4上设有凸起环5，静电消除片4内侧设有磨砂制动片10，磨砂制动片10上设有供凸起环5穿过的导电通道6，导电通道6的内侧设有若干组分布槽7，分布槽7的内部设有导电凸起件8，若干组导电凸起件8上设有导电纤维9，导电纤维9与凸起环5连接，当磨砂制动片10与车轮之间摩擦产生静电时，产生的静电顺着导电凸起件8、导电纤维9，并最终通过凸起环5导送到静电消除片4上，静电消除片4上设有抗静电涂层，且静电消除片4的末端直接接地，便于消除快速消除静电，在导电凸起件8的定位与凸起环5的加固作用下，大大增强了磨砂制动片10的耐磨性与耐高温性。

如图3所示，凸起环5的材质为金属铁，且凸起环5的外表面喷涂有防水涂料，防水涂料的设置，能够很好防止凸起环5生锈，且具有良好的导电性。消音片2和隔音片3至少设置有1组，隔音性好，便于保证用户的正常体验。凸起环5的高度大小小于导电通道6的高度大小，避免凸起环5受到磨损。导电凸起件8设置有若干组，且导电凸起件8的材质为金属铜，导电凸起件8的高度大小小于分布槽7的高度大小，避免导电凸起件8在导电同时，防止导电凸起件8受到磨损。导电纤维9的材料为金属铝，导电纤维9与凸起环5串联设置，导电性好。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

S1：本体材料制备，将制造刹车片的本体材料准备完毕，并将其按顺序配料、按质量混料，其中本体材料包括钛粉、铝粉、碳粉和陶瓷粉，按质量百分比计，称取20-30份钛粉、40-50份碳粉、5-30份铝粉和10-15份陶瓷粉放入三维混合机中混合制得固体混合物，然后将2-4份固体混合物、1-4份尿素颗粒和12-13份无水乙醇继续放入三维混合机中混合7-8h，制得固液混合物，将固液混合物与铝粉和氧化铁粉末投入马弗炉中，燃烧反应，出料冷却，研磨过筛制得金属复合物，备用；利用石墨粉、高锰酸钾粉末、硫酸溶液制备并过滤得到滤饼，用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷浸泡滤饼，放于超声波震荡仪中，超声震荡，真空抽滤得到改性滤饼，并放入烘箱中干燥制得改性混合物，备用；将苯酚、盐酸投入烧杯中混合均匀，再加入份桐油，将烧杯放入油浴中，搅拌，恒温反应，反应结束后自然冷却至室温，制得反应乳液；取上述反应乳液和氨水投入烧瓶中，将烧瓶投入水浴锅中，加入甲醛的乙醇溶液，升高水浴温度，并将烧瓶放入真空干燥箱中浓缩直至黄色浑浊物消失制得混合液体，制得反应浆液；按重量份数计，取金属复合产物、改性混合物、反应浆液和玻璃纤维混合搅拌制得混合产物，将混合产物放入模具中压制，压制后保温，制得刹车片本体，将制得的刹车片本体待用；

S2：消静电材料制备：将制造刹车片的消静电材料准备完毕，并将其模具定型和喷涂处理，其中消静电材料包括金属铁，将导电金属铁经过模具定型，并在其外表面喷涂有防静电喷剂，制作成带有导电功能的消除静电材料，待用；

S3：其他材料准备：准备消音片、隔音片、钢背以及粘合剂，待用；

S4：压制成型：取模具，并按照顺序将钢背至于模具的底部，然后交错叠加消音片和隔音片，并加入粘合剂形成第一整体，在将导电功能的消除静电材料放置在第一整体上，并形成第二整体，最后将刹车片本体定位放置在第二整体上，采用热压机，施加一定区间内的压力值，将众备用材料热压成型为第三整体；

S5：加热固化：将加热成型的第三整体投入至加热炉中，金属加热会在表面会与周围介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学反应，加热到高温时，表面铁和炉里的氧化性气体(O2、CO2、H2O、SO2)发生化学反应，使金属表面形成氧化皮；

S6：整形修整：将加热固化后的第三整体，放置在修边机上，并利用修剪功能，实现对第三整体的边角处进行修整，形成初步成品；

S7：喷漆处理：将修整后的初步成品搁置在操作平台上，并在其外表面喷涂防水涂料与耐磨涂料，避免生锈，增加成品的耐磨性；

S8：包装入库：经质检，将成品包装入库。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于：在S1中，按质量百分比计：所述石墨粉为20-50、高锰酸钾粉末为10-20、硫酸溶液为30-70。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于：在S4中，压力值取值范围为100-300Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于：在步骤S5中，所述加热炉中预热温度区间范围为100-180℃，预热时间为1-1.5h，预热完成后再温度至300-350℃。

5.根据如上述权利要求1-4任一所述的一种耐高温耐磨型刹车片的制备方法制备而成的耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：包括由外而内设置的钢背(1)、消音片(2)和隔音片(3)，所述消音片(2)和隔音片(3)交替设于钢背(1)的内侧，所述隔音片(3)的内侧设有静电消除片(4)，所述静电消除片(4)上设有凸起环(5)，所述静电消除片(4)内侧设有磨砂制动片(10)，所述磨砂制动片(10)上设有供凸起环(5)穿过的导电通道(6)，所述导电通道(6)的内侧设有若干组分布槽(7)，所述分布槽(7)的内部设有导电凸起件(8)，若干组所述导电凸起件(8)上设有导电纤维(9)，所述导电纤维(9)与凸起环(5)连接。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：所述凸起环(5)的材质为金属铁，且凸起环(5)的外表面喷涂有防水涂料。

7.根据权利要求5所述的一种耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：所述消音片(2)和隔音片(3)至少设置有1组。

8.根据权利要求5所述的一种耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：所述凸起环(5)的高度大小小于导电通道(6)的高度大小。

9.根据权利要求5所述的一种耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：所述导电凸起件(8)设置有若干组，且导电凸起件(8)的材质为金属铜，所述导电凸起件(8)的高度大小小于分布槽(7)的高度大小。

10.根据权利要求5所述的一种耐高温耐磨型刹车片，其特征在于：所述导电纤维(9)的材料为金属铝，所述导电纤维(9)与凸起环(5)串联设置。

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