基于碳纖維陶瓷纖維增強的濕式紙基摩擦片及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于碳纖維陶瓷纖維增強的濕式紙基摩擦片及其制作方法。目的是提供的濕式紙基摩擦片應(yīng)具有摩擦系數(shù)高、摩擦性能穩(wěn)定、耐磨損性能良好、動靜摩擦系數(shù)比可調(diào)、能量吸收能力高的特點；制作方法應(yīng)具有工序簡單、制作方便容易的特點。技術(shù)方案是：一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其中包括的成分包括基體材料、摩擦性能調(diào)節(jié)劑和成形黏結(jié)劑；還包括適量聚丙烯酰胺、適量聚環(huán)氧乙烯、適量十二烷基苯磺酸鈉。一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，按照以下步驟進行：一、制作基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦材料原紙；二、制作一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片。
【專利說明】基于碳纖維陶瓷纖維增強的濕式紙基摩擦片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片及碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法；所述摩擦片適用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、重型汽車、轎車和船舶等機械中的離合器和制動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)意義上的紙基摩擦材料，主要采用石棉作為增強纖維基體，具有石棉纖維的高抗張強度、高撓性、耐化學(xué)和熱侵蝕性能，因而價格低廉。但是石棉基紙基摩擦材料的耐高溫性能比較差，而且石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病，國內(nèi)已明令禁止使用。目前國內(nèi)普遍采用干法粉末冶金模壓制造丁腈橡膠基濕式摩擦片；其優(yōu)點是物料組成結(jié)構(gòu)中可以充分地利用粉體摩擦原料和塊狀橡膠材料，且一次成型，生產(chǎn)成本低廉；其缺點是摩擦材料的孔隙結(jié)構(gòu)難以控制，影響摩擦效果的壓縮回彈性能不可調(diào)節(jié)，摩擦系數(shù)低，動/靜摩擦之比差異大。隨著現(xiàn)代機械向著高速、重載的方向發(fā)展，對耐熱性好、壽命長的高級紙基摩擦材料的需求已成主流；因此人們開始了對無石棉紙基摩擦材料的研究和開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片及其制作方法，所制成的濕式紙基摩擦片應(yīng)具有摩擦系數(shù)高、摩擦性能穩(wěn)定、耐磨損性能良好、動靜摩擦系數(shù)比可調(diào)、能量吸收能力高的特點，以及良好的導(dǎo)油、導(dǎo)熱和耐高溫性能；所述的制作方法應(yīng)具有工序簡單、制作方便容易的特點。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其中包括的成分以及相應(yīng)的重量份是:
[0005]I)、基體材料:碳纖維15?35份、陶瓷纖維25?40份、芳纟侖衆(zhòng)柏纖維5?10份；木質(zhì)纖維10?30份；
[0006]2)、摩擦性能調(diào)節(jié)劑:娃藻土 6?18份、腰果殼油摩擦粉4?8份、硫酸I丐晶須3?8份、氧化鋁0.5?2份、沉淀硫酸鋇3?7份、橡膠顆粒5?10份、二硫化鑰2?5份、云母4?10份；石墨I?4份；氧化鎂3?5份、無機納米改性酹醒樹脂6?9份；
[0007]3)、成形黏結(jié)劑:粉末硅橡膠I?2份、液體丁腈乳膠5?10份、液體腰果殼油改性酚醛樹脂5?9份；氧化鋁溶膠；3?6份；
[0008]還包括適量聚丙烯酰胺、適量聚環(huán)氧乙烯、適量十二烷基苯磺酸鈉。
[0009]所述陶瓷纖維直徑為16_24um,長度為4?8mm ;所述碳纖維直徑為35?60um,長度為6?IOmm ;芳纟侖衆(zhòng)柏纖維直徑為16_24um,長度為9?12mm ;所述的木質(zhì)纖維直徑為25?35um,長度為12?18mm ;所述硫酸I丐晶須直徑為l_2um,長度為50?80um。
[0010]所述各種原材料中，無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨的粒度均> 300目，所述腰果殼油摩擦粉的粒度為40?60目，所述粉末氟橡膠、橡膠顆粒的粒度為80?120目。[0011]一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，按照以下步驟進行:
[0012]一、制作基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦材料原紙
[0013](I)增強纖維氧化和偶聯(lián)劑處理:先將碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維放入40-60%濃度硝酸溶液中浸潰(硝酸溶液用量以纖維被浸沒為準)80-90分鐘，溶液溫度控制在70-80°C;接著取出清洗晾干后，再放入含20%-80%的氧化爐內(nèi)氧化1.5-2.5小時，氧化爐溫度控制在235-270°C ;然后放入含量40-60%的配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑中浸潰40-50分鐘，最后在80-100°C的烘箱內(nèi)干燥60?80分鐘；
[0014](2)預(yù)處理:在50_60°C的10-25份的水中加入十二烷基苯磺酸鈉4?10份，再加入步驟(I)處理過的碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維混合料以及硫酸鈣晶須，然后攪拌8-16分鐘，用清水清洗干燥后，得到預(yù)處理料備用；干燥溫度90?120°C，干燥時間60?80分鐘；
[0015](3)先將木質(zhì)纖維放入適量水中打漿，打漿濃度為5?8%，打漿度為40?58° SR ;接著加入步驟(2)中獲得的預(yù)處理料中，加入濃度為0.03?0.18的聚環(huán)氧乙烯溶液3-5份，用疏解機疏解均勻，再加入濃度為0.02-0.06的聚丙烯酞胺溶液2-4份，攪拌均勻后得混合料；
[0016](4)在步驟(3)制得的混合料中加入無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨、氧化鋁溶膠、腰果殼油摩擦粉、粉末硅橡膠、橡膠顆粒以及丁腈膠乳，攪拌均勻使丁腈膠乳和氧化鋁溶膠能夠均勻分布在漿料中并且充分吸附在纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑上；然后加入濃度為0.02-0.06的聚丙烯酰胺2-4份并攪拌均勻使丁腈膠乳與纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑充分絮聚并結(jié)合；最后加入濃度為0.03?0.18的聚環(huán)氧乙烷溶液3-5份攪拌后形成物料分散均勻的漿料；
[0017](5)抄造原紙:在常規(guī)造紙設(shè)備上抄造紙基摩擦材料原紙，紙漿濃度為0.05%?0.06%，原紙定量為75-85g.m_2，抄造壓力0.1?0.3Mpa，獲得原紙；
[0018]二、制作一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其步驟是:
[0019](I)將原紙放入液體腰果殼油改性酹醒樹脂5?9份溶液中浸潰,浸潰時間20-28分鐘，然后干燥；干燥溫度50?65°C，干燥時間55?70分鐘；
[0020](2)將干燥后的碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的紙基摩擦材料原紙進行熱壓固化，其熱壓固化的工藝:壓力0.1-0.5MPa,溫度160±5°C，時間3?12分鐘，冷卻后剪切成長條狀備用；
[0021](3)將長條狀的原紙，通過熱壓成型粘貼設(shè)備粘貼到摩擦片金屬骨架的芯板上。
[0022]所述步驟(I)中的攪拌，采用精密增力電動攪拌器進行。
[0023]所述步驟(4)中的常規(guī)造紙設(shè)備是紙樣抄取器。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:由于在一次成型抄造工藝中控制了原紙材料的均勻度、孔隙率和壓縮回彈率，從而保證了碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的摩擦性能的穩(wěn)定性和導(dǎo)油性，有效地改善了摩擦片的物理機械性能；又通過在配方中添加橡膠顆粒和粉末硅橡膠，提高其靜摩擦系數(shù)，調(diào)節(jié)動靜摩擦系數(shù)比，提高了摩擦材料的韌性，降低了摩擦片的磨耗率。根據(jù)國家標準采用MM-1000II型摩擦磨損性能試驗機(西安順通機電應(yīng)用技術(shù)研究所生產(chǎn))對一系列摩擦片進行檢測:動摩擦系數(shù):0.195?0.203，靜摩擦系數(shù)0.203 ?0.221，動靜摩擦比；1:1.07 ?1.13 ;磨損率為 0.98 ?1.05X10_5mm3.J'
[0025]對比常規(guī)的丁腈橡膠基濕式摩擦片性能(動摩擦系數(shù)0.14?0.18，靜摩擦系數(shù)
0.20?0.26，動靜摩擦比0.54?0.69 ;磨損率1.3?1.8X 1(TW. 1)后可知:動靜摩擦比明顯增大，磨損率則顯著降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明所述的基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是圖1的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的紙基摩擦材料原紙，是指先利用濕法一次成型抄造工藝生產(chǎn)的均質(zhì)多物料原紙；該原紙經(jīng)過模切、浸潰、自動循環(huán)單片粘貼工序后，再通過疊合熱壓成型的方法制成的摩擦制動片，廣泛應(yīng)用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、重型汽車、轎車和船舶等機械的離合和制動系統(tǒng)中，用于傳遞扭矩、減速和制動。
[0029]如圖所示的一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，包括金屬骨架的摩擦片芯板I以及粘貼在摩擦片金屬骨架的芯板正反兩面的摩擦材料層2 ;該摩擦材料層由多個紙基摩擦塊2-1規(guī)則排列組成。
[0030]所述聚丙烯酰胺溶液由聚丙烯酰胺與水組成，濃度是聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺所占的重量百分比；所述聚環(huán)氧乙烯溶液由聚環(huán)氧乙烯與水組成，濃度是聚環(huán)氧乙烯溶液中聚環(huán)氧乙烯所占的重量百分比。
[0031]除特別標明外，本發(fā)明所述的“份”均為重量份。
[0032]基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作工藝流程是:原料處理一配料一打漿一配漿疏解一抄紙一干燥一成型一浸潰膠粘劑一檢驗一熱固化一剪條一自動貼片一檢驗一熱壓固化一包裝入庫。
[0033]本發(fā)明中所有的原料均外購獲得。
[0034]以下結(jié)合具體實施例進一步說明。
[0035]實施例1
[0036]基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，包括以下重量份的原材料:碳纖維20份，陶瓷纖維30份，芳綸漿柏纖維5份，木質(zhì)纖維9份，硅藻土 10份，腰果殼摩擦粉4份，硫酸鈣晶須5份，氧化鋁0.5份，沉淀硫酸鋇3份，橡膠顆粒5份，二硫化鑰3份，云母4份，石墨I份，氧化鎂3份，粉末硅橡膠I份，氧化鋁溶膠3份，液體丁腈膠乳4份，無機納米改性酚醛樹脂(型號為NP64168)5份，液體腰果殼油改性酚醛樹脂6份，聚丙烯酰胺適量，聚環(huán)氧乙烯適量，十二烷基苯磺酸鈉適量，硝酸溶液適量，配位型鈦酸酯適量。
[0037]所述陶瓷纖維直徑20um，長度6mm，所述碳纖維長度8mm ;芳綸漿柏纖維直徑20um長度IOmm ;硫酸鋇晶須直徑Ium,長度60um。
[0038]所述各種原材料中，硼一桐油改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨粒度> 350目，所述腰果殼油摩擦粉的粒度為40目，所述粉末氟橡膠、橡膠顆粒的粒度為80目。[0039]采用上述原料制作基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的方法如下:
[0040](I)首先對碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維進行處理；將三種纖維混合放入60%濃度硝酸溶液中浸潰80分鐘,溶液溫度控制在70°C ;然后取出清洗晾干后放入含60%氧氣的氧化爐內(nèi)氧化120分鐘，氧化爐溫度控制在235°C ;氧化好的混合纖維再放入含50%的配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑中浸潰40分鐘，然后在85°C的烘箱內(nèi)烘70分鐘干燥；(2)在60°C的5份水中加入十二烷基苯磺酸鈉3份，再加入步驟(I)處理過的陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維、碳纖維混合料，然后采用精密增力電動攪拌器攪拌12分鐘，用清水清洗后干燥，干燥溫度IOO0C，時間85分鐘，得預(yù)處理料；(3)先將木質(zhì)纖維放入水中打漿，打漿濃度為4.5%，打漿度為45SR ;再將預(yù)處理料放入高頻疏解機中，加入濃度為0.06的聚環(huán)氧乙烯溶液2份疏解2000r Cr代表圈數(shù)，指疏解機的運轉(zhuǎn)次數(shù));再加入濃度為0.04的聚丙烯酞胺2份；(4)將步驟(3)制得的漿料攪拌均勻后加入無機納米改性酚醛樹脂、氧化鋁、二硫化鑰、硅藻土、云母、硫酸鈣晶須、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨、腰果殼油摩擦粉、粉末硅橡膠、橡膠顆粒，攪拌600r后加入丁腈膠乳和氧化鋁溶膠再攪拌500r，使膠乳和溶膠均勻分布在漿料中并充分吸附在纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑上；然后加入濃度為0.04的聚丙烯酰胺3份并攪拌400r使丁腈膠乳與纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑充分絮聚并結(jié)合；最后加入濃度為0.09聚環(huán)氧乙烯溶液3份攪拌后形成物料分散均勻的漿料。(5)抄造原紙:采用紙樣抄取器制備紙基摩擦材料原紙，紙漿濃度控制為0.05%，其定量設(shè)定為75g.m_2，壓力0.3Mpa，時間2分鐘。(6)干燥工藝(常規(guī)原紙抄造干燥工藝):真空度0.03Mpa，溫度110°C，時間20分鐘。(7)將原紙板放入6份腰果殼油改性酚醛樹脂溶液中浸潰30分鐘，然后干燥；干燥溫度70°C，干燥時間45分鐘；(8)將干燥后碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強濕式紙基摩擦材料原紙進行熱壓固化，其熱壓固化的工藝:溫度160°C，時間8分鐘，冷卻后剪切成長條狀備用。(9)將壓固化后的原紙剪切成長條狀，通過熱壓成型粘貼設(shè)備粘貼到金屬骨架芯板上。
[0041]對上述摩擦片進行檢測，獲得的數(shù)據(jù)為:動摩擦系數(shù):0.195，靜摩擦系數(shù)0.221，動靜摩擦比1:1.13 ;磨損率為1.05X10-W.J-1。
[0042]實施例2
[0043]基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，包括以下重量份的原材料:碳纖維27份，陶瓷纖維35份，芳綸漿柏纖維8份，木質(zhì)纖維11份，硅藻土 15份，腰果殼摩擦粉6份，硫酸鈣晶須5份，氧化鋁1.2份，沉淀硫酸鋇6份，橡膠顆粒6份，二硫化鑰4份，云母10份，石墨2份，氧化鎂5份，粉末硅橡膠2份，無機納米改性酚醛樹脂6份，液體腰果殼油酚醛樹脂8份，氧化鋁溶膠6份，液體丁腈膠乳7份，聚丙烯酰胺適量，聚環(huán)氧乙烯適量，十二燒基苯磺酸鈉適量，硝酸溶液適量，配位型鈦酸酯適量。
[0044]所述陶瓷纖維直徑16um,長度8mm,所述碳纖維長度6mm ;芳纟侖衆(zhòng)柏纖維直徑16um長度12mm ;硫酸韓晶須直徑Ium,長度50um。
[0045]所述各種原材料中，無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、碳化硼、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨粒度> 350目，所述腰果殼油摩擦粉的粒度為40目，所述粉末硅橡膠、橡膠顆粒的粒度為100目。
[0046]采用上述原料制作基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的方法如下:[0047](I)首先對碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維進行預(yù)處理，將三種纖維混合后放入55%濃度硝酸溶液中浸潰85分鐘，溶液溫度控制在75°C ;然后取出清洗晾干后放入含70%氧氣的氧化爐內(nèi)氧化90分鐘，氧化爐溫度控制在260°C，接著將氧化好的混合纖維放入含55%的配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑中浸潰45分鐘，然后在90°C的烘箱內(nèi)烘80分鐘干燥；(2)在600C的10份水中加入十二烷基苯磺酸鈉4份，再加入陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維、碳纖維的混合料，然后采用精密增力電動攪拌器攪拌15分鐘，用清水清洗后干燥，干燥溫度110°C，干燥時間80分鐘，得預(yù)處理料；(3)先將木質(zhì)纖維放入水中打漿，打漿濃度為4.5%，打漿度為50SR ;再將預(yù)處理料放入高頻疏解機中，加入濃度為0.05的聚環(huán)氧乙烯溶液3份疏解2000r ;再加入濃度為0.05的聚丙烯酞胺4份；(4)將(3)步驟制得的漿料攪拌均勻后加入無機納米改性酚醛樹脂、氧化鋁、二硫化鑰、硅藻土、云母、硫酸鈣晶須、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨、腰果殼油摩擦粉、粉末硅橡膠、橡膠顆粒，攪拌600r后加入丁腈膠乳和氧化鋁溶膠再攪拌500r，使膠乳和溶膠均勻分布在漿料中并充分吸附在纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑上；然后加入濃度為0.03的聚丙烯酰胺5份并攪拌400r使丁腈膠乳與纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑充分絮聚并結(jié)合；最后加入濃度為0.08聚環(huán)氧乙烯溶液4份攪拌后形成物料分散均勻的漿料。(5)抄造原紙:采用紙樣抄取器制備紙基摩擦材料原紙，紙漿濃度控制為0.06%，其定量設(shè)定為80g.m_2,壓力0.35Mpa,時間3分鐘。(6)干燥工藝(常規(guī)原紙抄造干燥工藝):真空度0.04Mpa，溫度120°C，時間16分鐘。(7)將原紙板放入8份腰果殼油改性酚醛樹脂溶液中浸潰25分鐘，然后干燥；干燥溫度75°C，時間40分鐘；(8)將干燥后碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強濕式紙基摩擦材料原紙進行熱壓固化，其熱壓固化的工藝:溫度155°C，時間6分鐘，冷卻后剪切成長條狀備用。(9)將壓固化后的原紙剪切成長條狀，通過熱壓成型粘貼設(shè)備粘貼到金屬骨架芯板上。
[0048]對上述摩擦片進行檢測，獲得的數(shù)據(jù)為:動摩擦系數(shù):0.183，靜摩擦系數(shù)0.203，動靜摩擦比1:1.1 ;磨損率為0.98X10_5mm3.J-1。
[0049]實施例3
[0050]基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，包括以下原材料:碳纖維29份，陶瓷纖維37份，芳綸漿柏纖維10份，木質(zhì)纖維棉14，硅藻土 17份，腰果殼摩擦粉8份，硫酸鈣晶須8份，氧化鋁2份，沉淀硫酸鋇5份，橡膠顆粒9份，二硫化鑰3份，云母8份，石墨4份，氧化鎂4份，粉末硅橡膠1.5份，液體丁腈膠乳5份，氧化鋁溶膠6份，無機納米改性酚醛樹脂8份，液體腰果殼油改性酚醛樹脂8份、聚丙烯酰胺適量，聚環(huán)氧乙烯適量，十二烷基苯磺酸鈉適量，硝酸溶液適量，配位型鈦酸酯適量。
[0051 ] 所述陶瓷纖維直徑24um，長度4mm，所述碳纖維長度IOmm ;芳綸漿柏纖維直徑24um長度9mm ;硫酸韓晶須直徑2um,長度80um。
[0052]所述各種原材料中，無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨粒度> 350目，所述腰果殼油摩擦粉的粒度為60目，所述粉末硅橡膠、橡膠顆粒的粒度為120目。
[0053]采用上述原料制作陶瓷纖維紙基摩擦片的方法如下:
[0054](I)首先對碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維進行預(yù)處理:將三種纖維混合后放入50%濃度硝酸溶液中浸潰90分鐘，溶液溫度控制在80°C;然后取出清洗晾干后，將混合增強纖維材料放入含80%氧氣的氧化爐內(nèi)氧化85分鐘，氧化爐溫度控制在270°C ;氧化好的混合纖維放入含45%的配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑中浸潰50分鐘，然后在100°C的烘箱內(nèi)烘60分鐘干燥；(2)在65°C的18份水中加入十二烷基苯磺酸鈉10份，再加入(I)步驟處理過的陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維、碳纖維，然后采用精密增力電動攪拌器攪拌12分鐘后，用清水清洗干燥，得到預(yù)處理料備用，干燥溫度105°C，時間65分鐘；(3)先將木質(zhì)纖維放入水中打漿，打漿濃度為7%，打漿度為52SR ;再將預(yù)處理料放入高頻疏解機中，加入濃度為0.15%聚環(huán)氧乙烯溶液3份、濃度為0.5的聚丙烯酰胺3份疏解2200r ； (4)將(3)步驟制得的漿料攪拌均勻后加入無機納米改性酚醛樹脂、氧化鋁、二硫化鑰、硅藻土、云母、硫酸鈣晶須、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨、腰果殼油摩擦粉、粉末硅橡膠、橡膠顆粒，攪拌600r后加入丁腈膠乳和氧化鋁溶膠再攪拌500r，使膠乳和溶膠均勻分布在漿料中并充分吸附在纖維和摩擦性能調(diào)節(jié) 劑上；然后加入濃度為0.02聚丙烯酰胺4份并攪拌400r使丁腈膠乳與纖維、摩擦性能調(diào)節(jié)劑充分絮聚并結(jié)合；最后加入濃度為0.18%聚環(huán)氧乙烯溶液2份攪拌后形成物料分散均勻的漿料。
[0055](5)抄造原紙:采用紙樣抄取器制備紙基摩擦材料原紙，紙漿濃度控制為0.04%,其定量設(shè)定為85g.π 2,壓力0.3Mpa,時間2分鐘。(6)干燥工藝(常規(guī)原紙抄造干燥工藝):真空度0.05Mpa，溫度100°C，時間6分鐘。(7)將原紙放入8份腰果殼油改性酚醛樹脂溶液中浸潰，浸潰時間20分鐘，然后干燥，干燥溫度65°C，時間45分鐘；(8)將干燥后碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強濕式紙基摩擦材料原紙進行熱壓固化，其熱壓固化的工藝:溫度165°C，時間5分鐘，冷卻后剪切成長條狀備用。(9)將壓固化后的原紙剪切成長條狀，通過熱壓成型粘貼設(shè)備粘貼到金屬骨架芯板上。
`[0056]對上述摩擦片進行檢測，獲得的數(shù)據(jù)為:動摩擦系數(shù):0.203，靜摩擦系數(shù)0.218，動靜摩擦比1:1.07 ;磨損率為l.0xio—w.J-1。
【權(quán)利要求】
1.一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其特征在于:該摩擦片包括的成分以及相應(yīng)的重量份是: 1)、基體材料:碳纖維15?35份、陶瓷纖維25?40份、芳纟侖衆(zhòng)柏纖維5?10份；木質(zhì)纖維10?30份； 2)、摩擦性能調(diào)節(jié)劑:娃藻土6?18份、腰果殼油摩擦粉4?8份、硫酸鈣晶須3?8份、氧化鋁0.5?2份、沉淀硫酸鋇3?7份、橡膠顆粒5?10份、二硫化鑰2?5份、云母4?10份；石墨I?4份；氧化鎂3?5份、無機納米改性酹醒樹脂6?9份； 3)、成形黏結(jié)劑:粉末硅橡膠I?2份、液體丁腈乳膠5?10份、液體腰果殼油改性酚醛樹脂5?9份；氧化鋁溶膠；3?6份； 還包括適量聚丙烯酰胺、適量聚環(huán)氧乙烯、適量十二烷基苯磺酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其特征在于:所述陶瓷纖維直徑為16_24um,長度為4?8mm ;所述碳纖維直徑為35?60um,長度為6?IOmm ;芳纟侖衆(zhòng)柏纖維直徑為16_24um,長度為9?12mm ;所述的木質(zhì)纖維直徑為25?35um,長度為12?18mm ;所述硫酸I丐晶須直徑為l_2um,長度為50?80um。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其特征在于:所述各種原材料中，無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨的粒度均> 300目，所述腰果殼油摩擦粉的粒度為40?60目，所述粉末氟橡膠、橡膠顆粒的粒度為80?120目。
4.一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，按照以下步驟進行: 一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù) 合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，按照以下步驟進行: 一、制作基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦材料原紙 (1)增強纖維氧化和偶聯(lián)劑處理:先將碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維放入40-60%濃度硝酸溶液中浸潰80-90分鐘，溶液溫度控制在70-80°C ;接著取出清洗晾干后，再放入含20%-80%的氧化爐內(nèi)氧化1.5-2.5小時，氧化爐溫度控制在235-270°C ;然后放入含量40-60%的配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑中浸潰40-50分鐘，最后在80-100°C的烘箱內(nèi)干燥60?80分鐘； (2)預(yù)處理:在50-60°C的10-25份的水中加入十二烷基苯磺酸鈉4?10份，再加入步驟(I)處理過的碳纖維、陶瓷纖維、芳綸漿柏纖維混合料以及硫酸鈣晶須，然后攪拌8-16分鐘，用清水清洗干燥后，得到預(yù)處理料備用；干燥溫度90?120°C,干燥時間60?80分鐘； (3)先將木質(zhì)纖維放入適量水中打漿，打漿濃度為5?8%，打漿度為40?58°SR ;接著加入步驟(2)中獲得的預(yù)處理料中，加入濃度為0.03?0.18的聚環(huán)氧乙烯溶液3-5份，用疏解機疏解均勻，再加入濃度為0.02-0.06的聚丙烯酞胺溶液2-4份，攪拌均勻后得混合料； (4)在步驟(3)制得的混合料中加入無機納米改性酚醛樹脂、二硫化鑰、硅藻土、云母、氧化鋁、沉淀硫酸鋇、氧化鎂、石墨、氧化鋁溶膠、腰果殼油摩擦粉、粉末硅橡膠、橡膠顆粒以及丁腈膠乳，攪拌均勻；然后加入濃度為0.02-0.06的聚丙烯酰胺2-4份并攪拌均勻；最后加入濃度為0.03?0.18的聚環(huán)氧乙烷溶液3-5份攪拌后形成物料分散均勻的漿料；(5)抄造原紙:在常規(guī)造紙設(shè)備上抄造紙基摩擦材料原紙，紙漿濃度為0.05%?0.06%,原紙定量為75-85g.m_2，抄造壓力0.1?0.3Mpa，獲得原紙； 二、制作一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片，其步驟是: (O將原紙放入液體腰果殼油改性酚醛樹脂5?9份溶液中浸潰，浸潰時間20-28分鐘，然后干燥；干燥溫度50?65°C，干燥時間55?70分鐘； (2)將干燥后的碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的紙基摩擦材料原紙進行熱壓固化，其熱壓固化的工藝:壓力0.1-0.5MPa,溫度160±5°C，時間3?12分鐘，冷卻后剪切成長條狀備用； (3)將長條狀的原紙，通過熱壓成型粘貼設(shè)備粘貼到摩擦片金屬骨架的芯板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，其特征在于:所述步驟(I)中的攪拌，采用精密增力電動攪拌器進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于碳纖維陶瓷纖維復(fù)合增強的濕式紙基摩擦片的制作方法，其特征在于:所述步驟(4)中的常規(guī)造紙設(shè)備是紙樣抄取器。
【文檔編號】D21H17/37GK103438127SQ201310343623
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】章春華, 盛劍峰, 方飛, 徐棟, 徐鳴 申請人:臨安華龍摩擦材料有限公司