專利名稱：：一種摩擦片材料及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種摩擦片材料及其使用方法，特別涉及一種用于高速重載摩托車的摩擦片材料及其使用方法。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)摩托車用濕式摩擦材料仍主要為傳統(tǒng)的橡膠軟木型，也有少量的紙基型，橡膠軟木型的成本低廉，但存在易燒損、起步發(fā)沖、重載打滑等缺陷。而紙基型摩擦片的動摩擦系數(shù)相對較低，難以滿足大多數(shù)用戶特別是需載重高速用戶的需要，并且由于紙基摩擦材料生產(chǎn)批量小，質(zhì)量不穩(wěn)定，成本過高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低的、動靜摩擦系數(shù)大的摩擦片材料。本發(fā)明所要解決的另外一個技術(shù)問題是上述摩擦片材料的使用方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為一種摩擦片材料，含有重量百分比為12一20%的碳纖維。所述的碳纖維的長度小于100um。所述的摩擦片還包括以下物質(zhì)及重量百分比丁腈橡膠40~550/0改性酚醛樹脂8~15%軟木20~35%石墨5~10%二氧化硅卜5%硅藻土2~5%摩擦調(diào)整劑2~10%氧化鋁1~5%海泡石1~5%摩擦粉2~5%。為提高摩擦片耐高溫耐磨性能，降低對偶片的磨損率，還可在摩擦材料中添加占摩擦材料總重量的2%~4%的黃銅粉。所述的摩擦材料的使用方法，即摩擦片的制備方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序a)混煉工序?qū)⑹⒍趸?、硅藻土、摩擦調(diào)整劑、氧化鋁、海泡石、摩擦粉混勻后，加入軟木和碳纖維混勻；再與丁腈橡膠、改性酚醛樹脂在溫度為80。C士5。C，的情況下，強(qiáng)力混煉510min，即可。b)熱壓工序熱壓溫度為210°C±10°C、壓力1822MPa、保溫3545S，其間放氣23次；c)熱固工序采用5—10次升溫，每次升溫值為5—10"C，升溫時間為0.5—lh，從130。C升到180°C，每次保溫lh，然后開始空冷。在本發(fā)明的配方中，在傳統(tǒng)的摩擦材料的增強(qiáng)纖維軟木中加入100um以下的碳纖維粉，進(jìn)行混雜增強(qiáng)，不但可以降低成本，而且可以充分發(fā)揮每種纖維的優(yōu)點，彌補(bǔ)相互的缺陷，使性能更加完善，更加優(yōu)異。利用了橡膠軟木的彈性和碳纖維優(yōu)異的耐溫性和耐磨性，不但使其具有高摩擦系數(shù)和傳遞扭矩大的特點，而且還能減少摩擦材料和對偶片之間的磨損，降低摩擦材料的磨損率，同時，由于碳纖維的三維結(jié)構(gòu)，在工作過程中，能使大量的油通過毛細(xì)管的作用滲透到摩擦材料中，流入和吸出帶走熱量，減少摩擦界面的熱量積累，提高耐熱性，即提高抗衰性。同時，碳纖維的三維結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定并且減少材料的收縮和膨脹，化學(xué)穩(wěn)定性好，因此使摩擦材料具有動靜摩擦系數(shù)穩(wěn)定的高性能。碳纖維含量對摩擦材料的摩擦、磨損性能的影響是很犬的。試驗表明，碳纖維含量低于12%時，材料的磨損率明顯下降。摩擦材料在高溫時的磨損機(jī)制主要是由于粘結(jié)劑的熱分解，失去膠粘作用，各組分易脫落造成磨損加劇，同時出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象。碳纖維混雜后在摩擦材料內(nèi)結(jié)織成網(wǎng)狀，起到增強(qiáng)作用。由于含量太少，增強(qiáng)作用不明顯。摩擦材料在摩擦過程中，增強(qiáng)纖維將被剝離、拉拔和剪切，因而提供一定的摩擦力矩。由于碳纖維的比表面積大，所以當(dāng)碳纖維含量增加時，摩擦力矩增大，摩擦系數(shù)也因此增加。但是當(dāng)材料中碳纖維含量高于20%時，材料中粘結(jié)劑的含量相對降低，其與樹脂基體之間的粘結(jié)力下降，纖維更加容易被剝離、拉拔，而靠纖維剪切所能提供的摩擦力矩減少。保持增強(qiáng)纖維與樹脂粘結(jié)劑的適當(dāng)比例，在增加纖維含量的同時，增加樹脂含量，能保持其高溫穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和低的磨損量。傳統(tǒng)摩擦片制作采用的熱壓溫度是18(TC士5"C，壓力310MPa,保溫510s。由于本發(fā)明采用的是碳纖維與軟木混雜纖維，與樹脂的潤濕性，粘附性差，使用該工藝，造成材料成型困難，材料表面起泡有微裂紋，這是因為樹脂固化反應(yīng)不完全，短時產(chǎn)生了大量氣體且又不能及時完全排出，故采用的熱壓成型工藝參數(shù)為210°C±10°C、壓力1822MPa、保溫3545S,放氣2~3次。通常的固化處理溫度是14018(TC，保溫時間2~6h。通過MM1000-II型磨損性能試驗發(fā)現(xiàn)，采用此工藝，同一材料的摩擦系數(shù)，在比壓不變的情況下，隨著速度溫度的增加，摩擦系數(shù)逐漸降低，磨損量增大。這表明,樹脂未充分固化，還有殘余的低分子物,材料中的內(nèi)應(yīng)力未消除。為保證材料強(qiáng)度及摩擦磨損性能的穩(wěn)定性，故采用了固化處理工藝為采用5—10次升溫，每次升溫值為5—10°C，升溫時間為0.5—lh，從13(TC升到180°C，每次保溫lh，然后開爐空冷。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以此摩擦材料制作的HF-103-BM摩擦片，不但具有紙基摩擦材料動(靜)摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨耗率低、強(qiáng)度高的優(yōu)點，同時還具有優(yōu)于橡膠摩擦材料的高摩擦系數(shù)、傳遞扭矩大的特性，達(dá)到并優(yōu)于日本FCC摩擦片性能參數(shù)，并且成本低。具體實施例方式6下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。本發(fā)明的碳纖維的碳含量99.9%，長度100um以下，平均長度15um，由杭州宏遠(yuǎn)塑化有限公司提供。丁腈橡膠由型號為35LM，韓國錦湖公司生產(chǎn)。改性酚醛樹脂由杭州宏遠(yuǎn)塑化有限公司提供。以黃山奔馬公司的HF-103-BM型號的摩擦片為例。本發(fā)明的實施例的百分濃度均為重量百分濃度。實施例h所述的摩擦材料的使用方法，即摩擦片的制備方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序a)混煉工序?qū)?%石墨、1%二氧化硅、2%硅藻土、10%摩擦調(diào)整劑、1%氧化鋁、5%海泡石、2%摩擦粉混勻后，加入35%軟木和12%碳纖維混勻；再與55%丁腈橡膠、8。/b改性酚醛樹脂在溫度為8(TC的情況下，強(qiáng)力混煉5min，即可。b)熱壓工序熱壓溫度為21(TC，壓力18MPa、保溫35S，其間放氣3次；c)熱固工序采用5次升溫，每次升溫值為10'C，升溫時間為0.5，從130r升到18(TC，每次保溫lh，然后開始空冷。實施例2:所述的摩擦材料的使用方法，即摩擦片的制備方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序a)混煉工序?qū)?0%石墨、3%二氧化硅、4%硅藻土、6%摩擦調(diào)整劑、5%氧化鋁、3%海泡石、5%摩擦粉混勻后，加入30%軟木和16%碳纖維混勻；再與47%丁腈橡膠、11%改性酚醛樹脂在溫度為85"的情況下，強(qiáng)力混煉7min，即可。b)熱壓工序熱壓溫度為20(TC，壓力22MPa、保溫45S，其間放氣3次；c)熱固工序采用7次升溫，每次升溫值為8°C，升溫時間為25min，從130。C升到18(TC，每次保溫lh，然后開始空冷。實施例3:所述的摩擦材料的使用方法，即摩擦片的制備方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序a)混煉工序?qū)?%石墨、5%二氧化硅、5%硅藻土、2%摩擦調(diào)整劑、3%氧化鋁、1%海泡石、3%摩擦粉混勻后，加入20%軟木和20%碳纖維、3%黃銅粉混勻；再與40%丁腈橡膠、15%改性酚醛樹脂在溫度為75X:的情況下，強(qiáng)力混煉10min，即可。b)熱壓工序熱壓溫度為22(TC，壓力18MPa、保溫40S，其間放氣2次；c)熱固工序采用10次升溫，每次升溫值為5'C，升溫時間為15min,從13(TC升到18CTC，每次保溫0.5h，然后開始空冷。將本發(fā)明制備的HF-103-BM摩擦片經(jīng)過QM1000-II型濕式摩擦材料性能試驗機(jī)按濕式(非金屬類)摩擦材料、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13826-92)進(jìn)行檢測，其結(jié)果與與紙基摩擦材料和橡膠軟木型摩擦材料的性能比較如下:表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表1可以看出，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比采用的碳纖維和橡膠強(qiáng)力混煉擠壓而成的摩擦材料不僅能保持比原有傳統(tǒng)摩擦材料的更高的摩擦系數(shù)和大扭矩的特性，而且提高了摩擦材料的抗衰性和耐磨性，并具有動靜摩擦系數(shù)穩(wěn)定，摩擦力矩穩(wěn)定的高性能。在傳動過程中，起步平穩(wěn)，無噪音，換檔平滑，發(fā)動機(jī)強(qiáng)勁有力，克服了傳統(tǒng)摩擦片易發(fā)沖、打滑、燒損等難題。本發(fā)明產(chǎn)品HF-103-BM摩托車摩擦片特別適用于山區(qū)路況行駛的重載摩托車，爬坡性能強(qiáng)，在頻繁換檔、長時間行駛情況下，仍舊保持大力矩傳輸，使用壽命比傳統(tǒng)橡膠軟木型摩擦材料摩擦片多達(dá)三個月以上。權(quán)利要求1、一種摩擦片材料，其特征在于含有重量百分比為12—20％的碳纖維。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩擦片材料，其特征在于所述的碳纖維的長度小于100iim。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的的一種摩擦片材料，其特征在于所述的磨擦片還包括以下物質(zhì)及重量百分比丁腈橡膠4055%改性酚醛樹脂8~1%軟木20~35%石墨5~10%二氧化硅1~5%硅藻土2~5%摩擦調(diào)整劑210%氧化鋁15%海泡石1~5%摩擦粉2~5%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的的一種摩擦片材料，其特征在于為在摩擦材料中添加占摩擦材料總重量的2%~4%的黃銅粉。5、權(quán)利要求1所述的摩擦材料的使用方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序，其特征在于所述的a)混煉工序?qū)⑹?、二氧化硅、硅藻土、摩擦調(diào)整劑、氧化鋁、海泡石、摩擦粉混勻后，加入軟木和碳纖維混勻；再與丁腈橡膠、改性酚醛樹脂在溫度為80'C士5T:，的情況下，強(qiáng)力混煉510min,即可。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦材料的使用方法，其特征在于-所述的b)熱壓工序熱壓溫度為210°C±10°C、壓力1822MPa、保溫3545S,其間放氣2~3次。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦材料的使用方法，其特征在于所述的c)熱固工序采用5—10次升溫，每次升溫值為5—1(TC，升溫時間為0.5—lh，從130。C升到180。C，每次保溫lh，然后開始空冷。全文摘要本發(fā)明公開了一種摩擦片材料及其使用方法，所述的摩擦片含有重量百分比為12-20％的碳纖維。所述的摩擦材料的使用方法，依次包括混煉工序、熱壓工序、熱固工序、拋丸工序、整平工序，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以此摩擦材料制作的HF-103-BM摩擦片，不但具有紙基摩擦材料動(靜)摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨耗率低、強(qiáng)度高的優(yōu)點，同時還具有優(yōu)于橡膠摩擦材料的高摩擦系數(shù)、傳遞扭矩大的特性，達(dá)到并優(yōu)于日本FCC摩擦片性能參數(shù)，并且成本低。文檔編號C08K13/04GK101429297SQ20081023391公開日2009年5月13日申請日期2008年12月17日優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日發(fā)明者華少杰,邵建林,邵新安申請人:黃山奔馬集團(tuán)有限公司