CN1566724A - 高碳半陶瓷制动材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机动车制动材料，其包括基体4～8％、低熔点金属5～15％、无机粘结剂15～30％、聚硅氧烷5～15％、增强纤维15～35％及填充料15～30％，该制动材料摩擦系数随温度变化很小或基本没有变化，此外，该制动材料具有高气孔率，制动过程中不易产生噪音，不伤对偶件，有较好耐磨性。

Description

高碳半陶瓷制动材料
技术领域
本发明涉及一种机动车制动材料，特别涉及一种汽车制动制动材料。
背景技术
目前汽车制动材料采用较多为有机型制动材料，其由基体材料(粘合剂)、增强纤维、填充料(含摩擦性能改良剂)三大部分组成。基体材料为酚醛树脂，改性酚醛树脂，橡胶或它们的混合物；增强纤维为钢纤维，铜纤维，无机纤维，有机纤维，矿物纤维或它们的混合物；填充料为重晶石粉，碳酸钙，氧化镁，石灰石，硫化铅，石墨，焦碳，氧化锌，氧化铁，二硫化钼，摩擦粉，轮胎粉，铬铁矿粉，硫化锑，硫铁矿等。有机型制动材料具有成本较低、制造工艺简单、噪音较低、不易损伤对偶等优点，但由于其有机物含量较高(15～25％)的，因此在高温下，有机型制动材料存在着由于摩擦系数衰减增大而导致制动效果差及制动材料磨损急剧加大等缺点。
粉末冶金或烧结金属型制动材料是以金属铁、铜为基体材料加入增摩成份以提高摩擦系数，并加入润滑组分以延缓磨损，经高温烧结而成。此类制动材料由于不含有机成分，其高温摩擦系数稳定、衰退小、耐磨性好，但制造成本高、工艺复杂、噪音大、易损伤对偶，汽车行业基本不用此类产品作为其制动材料。仅用于某些特殊要求行业的制动片。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种摩擦系数稳定、耐磨损、使用噪音小及制造成本低的机动车制动材料。
技术方案：
本发明所说的机动车制动材料包括如下组分及含量(含量以重量％计)：
           基体                4～8％
           低熔点金属          5～15％
           无机粘结剂          15～30％
           聚硅氧烷            5～15％
             增强纤维             15～35％
             填充料               15～30％
其中：所说的基体为现有制动材料中所用的酚醛树脂或改性酚醛树脂；
所说的低熔点金属为熔点为200℃～1100℃的金属，优选铜、锡和或铅；
所说的无机粘结剂为金属硫化物和/或冰晶石，优选的金属硫化物为硫化铜、硫化锡、硫化锌和/或硫化锑；
所说的聚硅氧烷由取代氯硅烷采用现有技术经水解和缩聚制得，其分子量为2000～3000，取代氯硅烷优选苯基三氯硅烷，甲基三氯硅烷或/和二甲基二氯硅烷；
所说的增强纤维为芳纶纤维、苯基二噁唑纤维、予氧丝、碳纤维、铜纤维、纤维和/或矿物纤维。
所说的填充料为碳(石墨，焦碳)、硫酸钡、碳酸钙、氧化镁、氧化锌、橡胶粉、摩擦粉和/或铬铁矿粉。
上述组分除聚硅氧烷外均为市售品。
本发明所说制动材料的制备方法的主要步骤是：
将上述各组分按其各自比例混合均匀，于150℃～170℃，压制成型即可。
高碳半陶瓷制动材料改变以往制动材料的设计思路，充分考虑到了制动过程温度对摩擦系数的影响，使得该制动材料摩擦系数随温度变化而变化很小或基本没有变化。同时，该制动材料具有高气孔率，制动过程中不易产生噪音，不伤对偶件，有较好耐磨性。
附图说明
图1摩擦系数衰退实验曲线
其中：横轴为制动次数；纵轴为温度和摩擦系数；
■～1(对比例1)●～2(对比例2)▲～3(本发明)。
图2速度与摩擦系数关系图
其中：横轴为制动初速度；纵轴为摩擦系数；
■～1(对比例1)●～2(对比例2)▲～3(本发明)。
具体实施方法
下面通过实施例及对比例对本发明作进一步说明，所举之例并不限制本发明的保护范围：
本发明及现有制动材料的组分及用量见下表：
Figure A0312963400051
表中：1为现有制动材料(对比例1)
      2为现有制动材料(对比例2)
      3为高碳半陶瓷制动材料(本发明)
三种制动材料的压制温度均为150℃±5℃；压制压力1和2为200±10kgf/cm23为240±10kgf/cm2三种制动材料经保温处理后进行性能测试，测试设备为Krauss惯性试验台，测试结果见图1及图2。

Claims (4)

1、一种机动车制动材料，其特征在于，所说制动材料包括如下组分及含量(含量以重量％计)：
      基体             4～8％
      低熔点金属       5～15％
      无机粘结剂       15～30％
      聚硅氧烷         5～15％
      增强纤维         15～35％
      填充料           15～30％
其中：所说的基体为现有制动材料中所用的酚醛树脂或改性酚醛树脂；
所说的低熔点金属为熔点为200℃～1100℃的金属；
所说的无机粘结剂为金属硫化物和/或冰晶石；
所说的聚硅氧烷由取代氯硅烷采用现有技术经水解和缩聚制得，其分子量为2000～3000；
所说的增强纤维为芳纶纤维、苯基二噁唑纤维、予氧丝、碳纤维、铜纤维、钢纤维和/或矿物纤维；
所说的填充料为碳(石墨，焦碳)、硫酸钡、碳酸钙、氧化镁、氧化锌、橡胶粉、摩擦粉和/或铬铁矿粉。
2、如权利要求1所说的制动材料，其特征在于，其中低熔点金属为铜、锡和/或铅。
3、如权利要求2所说的制动材料，其特征在于，其中金属硫化物为硫化铜、硫化锡、硫化锌和/或硫化锑。
4、如权利要求3所说的制动材料，其特征在于，其中取代氯硅烷为苯基三氯硅烷，甲基三氯硅烷或/和二甲基二氯硅烷。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100429421C (zh) * 2006-12-26 2008-10-29 太原市星羽科技有限公司 汽车用陶瓷碳纤维制动盘
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CN105670564A (zh) * 2016-01-08 2016-06-15 北京天宜上佳新材料有限公司 一种无铜摩擦材料及刹车片

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