CN1986611A - 复合纤维摩擦材料 - Google Patents
复合纤维摩擦材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1986611A CN1986611A CN 200610070109 CN200610070109A CN1986611A CN 1986611 A CN1986611 A CN 1986611A CN 200610070109 CN200610070109 CN 200610070109 CN 200610070109 A CN200610070109 A CN 200610070109A CN 1986611 A CN1986611 A CN 1986611A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- friction
- mineral fiber
- copna
- graphite
- friction material
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
本发明属于汽车工业领域的制动材料，具体是制动系统主动性、安全件刹车片用摩擦材料。它包括浮料和底料两部分组成，组成浮料和底料的原料和重量百分比分别为：复合矿物纤维15－30，COPNA芳香烃树脂15－22，氧化锌、石墨、三硫化锑、配合剂60－30；复合矿物纤维35－50，COPNA芳香烃树脂20－25，氧化锌、石墨、三硫化锑、配合剂20－40。本发明提供了一种利用有机－无机纳米复合技术研制的新型高性能制动摩擦材料，通过控制不同形态多相组分的纳米效应，使摩擦材料获得比现有摩擦材料更好的综合性能，特别是高温性能，能同时兼顾强度和韧性、高温摩擦与磨损等的复合纤维摩擦材料。这对改善和提高产品的热性能、摩擦磨损性能和结构强度提供了新的技术途径。
Description
技术领域
本发明属于汽车工业领域的制动材料，具体是制动系统主动性、安全件刹车片用摩擦材料。
现有技术
目前，国内以半金属纤维基增强摩擦材料的应用最为普遍。摩擦材料的基本成分由骨架材料(不同的纤维)、粘结剂(树脂)和填料组成，它们经浸渍或混炼，模压成型而制成各种形状的刹车片。半金属纤维基增强摩擦材料的典型配方为：30％钢棉纤维，10％金属粉，15％树脂，10％橡胶粒、10％石墨，10％氧化锌，15％软钙。其产品的制动性能基本可以满足工况要求。但是刹车片的热衰退现象较为普遍，同时还存在着噪音、划伤对偶件、磨损率高的现象，分析其主要原因是配方设计优化问题。具体表现在：1、密度大，不符合现在汽车整车与零部件的轻量化原则；2、易锈蚀，影响制动器性能；3、高温情况下容易碳化，分解温度一般低于350℃，在600℃时几乎全部失重，造成硬度过高，对对偶件磨损度大、龟裂、产生噪音，对使用环境造成影响。
发明内容
本发明的目的就是针对上述摩擦材料的缺点，提出一种利用有机--无机纳米复合技术研制的新型高性能制动摩擦材料，通过控制不同形态多相组分的纳米效应，使纳米摩擦材料获得比现有摩擦材料更好的综合性能，特别是高温性能，能同时兼顾强度和韧性、高温摩擦与磨损等的复合纤维摩擦材料。这对改善和提高产品的热性能、摩擦磨损性能和结构强度提供了新的技术途径。{
材料的配方组成(重量百分比)：
| 本发明复合纤维摩擦材料 | ||
| 成分 | 浮料 | 底料 |
| 纳米级复合矿物纤维 | 15-30 | 35-50 |
| COPNA芳香烃树脂 | 15-22 | 20-25 |
| 氧化锌(ZnO)石墨(C)、三硫化锑、配合剂 | 60-30 | 40-20 |
复合矿物纤维包括纳米级硅酸盐类矿物纤维和碳酸盐类矿物纤维，配合剂包括氧化铁、陶瓷粉末、硅酸盐、氧化镁、三氧化二铝、摩擦粉、硫酸钡、碳酸钙、氧化镁、摩擦粉、焦碳粉中的任意组合。
发明效果：
(1)针对轿车高速制动时摩擦界面会产生高温，通过耐热性试验、热失重试验、和热分解试验以及对游离酚含量进行分析，选定纳米酚醛纤维摩擦材料粘结技术，通过纳米粒子的混入，使摩擦材料组分的微观界面结构得到明显的改善，使复合材料的密度、硬度、摩擦磨损性能，特别是耐高温材料结构得到了优化配置，因此使产品获得较好的综合摩擦性能。F
(2)选择国际先进的摩擦性能调节技术，提高各个温度段摩擦系数的稳定性，并改善其恢复性能，开发的复合纤维摩擦材料摩擦性能稳定，热衰退与热恢复性能较好，特别是纳米粒子的插人将增摩减磨有机地统一在一个体系中，特别是高温摩擦磨损性能优越。
(3)开发的复合纤维摩擦材料中不含对人体有害的石棉纤维，故从根本上避免对人体可能存在的危害，符合绿色环保要求。纳米摩擦材料作为高新技术，以其优良的性能价格比和高附加值，可在较广泛的应用领域内替代现有摩擦材料，填补国内在高温制动工况条件下摩擦材料的空白，具有广阔的市场前景和较高的社会效益与经济效益。
复合纤维摩擦材料采用多种矿棉纤维有机复合，运用先进的COPNA热塑性树脂粘结技术，配以先进的性能调节技术及纤维复合改性技术，使产品摩擦性能优越，顺应了国际摩擦材料行业发展的趋势，经鉴定产品达到国际先进水平，可完全替代进口，并具有很强的国际市场竞争力，出口潜力巨大。
摩擦材料主要指标对比：
| 主要技术指标 | 半金属纤维基(现有) | COPNA芳香烃制动片(本发明) |
| 密度(g/cm3) | ≥3.0 | ≥1.5 |
| 拉伸强度(Mpa) | ≥560 | ≥689 |
| 磨损率(cm3/N.m) | μ≤0.3×10-7 | μ≤0.15×10 |
| 摩擦系数(700℃) | 0.27≤μ≤0.32 | 0.35≤μ≤0.45 |
| 寿命(万公里) | ≤3.0 | ≥7.00 |
| 噪音(70db) | ≥10 | ≤5 |
具体实施方式
下面结合现有的半金属纤维基摩擦材料和本发明的纳米复合纤维基进行对比说明：
| 序号 | 分类 | 半金属纤维基 | 纳米复合纤维基 | ||||
| 成分 | 浮料 | 底料 | 成分 | 浮料 | 底料 | ||
| 1 | 骨架材料％ | 钢棉纤维、金属粉 | 10-25 | 30-45 | 纳米复合矿物纤维 | 15-30 | 35-50 |
| 2 | 粘结剂％ | 酚醛树脂 | 13-20 | 20-25 | COPNA芳香烃树脂 | 15-22 | 20-25 |
| 3 | 填料％ | 氧化锌(ZnO)石墨(C)和三硫化锑 | 55-25 | 35-15 | 氧化锌(ZnO)石墨(C)、三硫化锑、配合剂 | 60-30 | 40-20 |
采用本上述实施例发明的纳米复合摩擦材料制成的汽车刹车片，经实验测试，台架试验和实际行车表明：
(1)产品制动材料性能优良，摩擦系数稳定，台架试验表明在300-500℃高温时，摩擦系数衰退＜20％，达到先进1业国家产品水平。其他国产制动片在300℃时，摩擦系数衰退＞30％。(2)产品耐磨性优良，行驶里程不少于3-5万公里，达到日本产品性能，国产制动片一般能行驶1.2-2万公里。(3)制动衬片与底板的相连采用粘接法，与铆接法相比，能更合理利用材料。粘接牢固经300-500℃高温制动而不脱落。粘接的剪切强度≥3MPa。(4)制动时无噪音。(5)产品价格约为进口产品的1/3左右。
盘式(轿车)制动片的性能与国家标准和日本标准的规定值见下表：
| 项目 | 试验温度① | |||||
| 100℃ | 150℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | 350℃ | |
| 摩擦系数②(μ) | 0.25～0.65 | 0.25～0.70 | 0.25～0.70 | 0.25～0.70 | 0.25～0.70 | 0.25～0.70 |
| 指定摩擦系数③的允许偏差 | ±0.08 | ±0.10 | ±0.12 | ±0.12 | ±0.14 | ±0.14 |
| 磨损率(V)，10-7cm3/(N·m)≤ | 0.50 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 2.50 | 3.50 |
| ①试验温度指试验机圆盘摩擦面温度。②摩擦系数范围包括允许偏差在内。③指定摩擦系数由供需双方商定。 | ||||||
装车道路试验(本实验车型为SANTANA2000)
| 车号 | 制动片磨耗 | 行走路程 | |||||
| 23426 | 部位 | 装车厚度 | 拆检厚度 | 磨耗 | 开始 | 终止 | 行程 |
| 左外 | 17.25 | 16.41 | 0.84 | 57685 | 68800 | 11115 | |
| 左内 | 17.23 | 16.45 | 0.78 | ||||
| 右内 | 17.25 | 16.36 | 0.89 | ||||
| 右外 | 17.26 | 16.28 | 0.98 | ||||
| 23816 | 左外 | 17.25 | 16.39 | 0.86 | 65586 | 77033 | 11447 |
| 左内 | 17.25 | 16.20 | 1.05 | ||||
| 右内 | 17.24 | 16.15 | 1.09 | ||||
| 右外 | 17.22 | 16.20 | 1.02 | ||||
| 平均 | 0.94 | 11281 | |||||
| 推论 | 纳米摩擦材料动片总成每磨耗1mm可行驶1.2万公里；每行程一万公里约磨耗0.83mm | ||||||
Claims (2)
1、复合纤维摩擦材料，包括浮料和底料两部分组成，其特征在于组成浮料的原料和重量百分比为：复合矿物纤维15-30，COPNA芳香烃树脂15-22，氧化锌、石墨、三硫化锑、配合剂60-30；组成底料的原料和重量百分比为：复合矿物纤维35-50，COPNA芳香烃树脂20-25，氧化锌、石墨、三硫化锑、配合剂20-40。
2、根据权利要求1所述的复合纤维摩擦材料，其特征在于：所述的复合矿物纤维包括纳米级硅酸盐类矿物纤维和碳酸盐类矿物纤维，配合剂包括氧化铁、陶瓷粉末、硅酸盐、氧化镁、三氧化二铝、摩擦粉、硫酸钡、碳酸钙、氧化镁、摩擦粉、焦碳粉中的任意组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610070109 CN1986611A (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 复合纤维摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610070109 CN1986611A (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 复合纤维摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1986611A true CN1986611A (zh) | 2007-06-27 |
Family
ID=38183563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200610070109 Pending CN1986611A (zh) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | 复合纤维摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1986611A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101205457B (zh) * | 2007-11-27 | 2012-05-30 | 信义集团公司 | 摩擦热自烧结耐磨擦材料 |
| CN108468735A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-31 | 枣阳兴亚摩擦材料有限公司 | 一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用 |
-
2006
- 2006-11-08 CN CN 200610070109 patent/CN1986611A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101205457B (zh) * | 2007-11-27 | 2012-05-30 | 信义集团公司 | 摩擦热自烧结耐磨擦材料 |
| CN108468735A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-31 | 枣阳兴亚摩擦材料有限公司 | 一种无石棉摩擦材料及其制备方法及应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101613516B (zh) | 用于制备刹车片的摩擦材料组合物以及摩擦材料 | |
| CN101679838B (zh) | 摩擦材料组合物及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料 | |
| CN101870438B (zh) | 双速电动葫芦摩擦制动盘及其制备方法 | |
| CN107849431B (zh) | 摩擦材料 | |
| CN108728041A (zh) | 一种汽车刹车片用少金属环保型摩擦材料及其制备方法 | |
| CN101555399A (zh) | 载重汽车新型刹车片材料 | |
| WO2012020660A1 (ja) | 摩擦材組成物、それを用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| CN102191015A (zh) | 列车制动用混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法 | |
| CN104059260B (zh) | 一种耐高温复合型功能闸瓦及其生产方法 | |
| CN103836099B (zh) | 可降解刹车片及其加工工艺 | |
| CN108291133B (zh) | 摩擦材料 | |
| CN103409109A (zh) | 盘式刹车片用摩擦材料 | |
| JPWO2019082350A1 (ja) | 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物及び摩擦材 | |
| CN101586636A (zh) | 一种低金属陶瓷基汽车刹车片及其制备方法 | |
| US10670099B2 (en) | Friction material | |
| CN108006120A (zh) | 一种环保高效的陶瓷汽车刹车片及其生产方法 | |
| CN103059808A (zh) | 一种低衰退率nao摩擦材料及其制备方法 | |
| CN104531070A (zh) | 软木颗粒共混改性橡胶基摩擦材料及制备方法和使用方法 | |
| CN1958648A (zh) | 一种重载卡车刹车片材料的生产方法 | |
| US20040241429A1 (en) | Friction material | |
| CN101435475A (zh) | 高速列车专用的复合材料刹车片 | |
| CN101813148B (zh) | 一种低金属陶瓷基气压盘式刹车片及其制备方法 | |
| CN104946201A (zh) | 摩擦材料、由摩擦材料制成的刹车片及其制备方法、以及车辆 | |
| CN102229467B (zh) | 一种玻璃陶瓷基汽车刹车片及其制备方法 | |
| EP2894208B1 (en) | Friction material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070627 |