專利名稱：：高性能汽車陶瓷剎車片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種剎車片，尤其是涉及一種高性能汽車陶瓷剎車片。
背景技術(shù)：
：半金屬或少金屬剎車片是我國(guó)主要推廣應(yīng)用的無石棉摩擦材料之一。但半金屬剎車片在潮氣作用下銹蝕嚴(yán)重，剎車時(shí)噪音較高，振動(dòng)較大，對(duì)制動(dòng)盤存在一定損傷。并且多數(shù)半金屬或少金屬剎車片在使用過程中容易產(chǎn)生的灰塵，這些灰塵吸附于輪轂之上，由于難以清洗，受其長(zhǎng)期影響，易造成輪轂腐蝕。雖然陶瓷剎車片具有使用壽命長(zhǎng)、無銹蝕、摩擦系數(shù)高、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。但目前國(guó)外公司將陶瓷剎車片的配方視為商業(yè)機(jī)密，而國(guó)內(nèi)已公開的陶瓷剎車片的配方設(shè)計(jì)還不夠完善，對(duì)摩擦材料研究一般也只限于摩擦材料密度、硬度和強(qiáng)度等理化性能，很多這些材料共同形成的結(jié)構(gòu)的真正作用還沒有很好的掌握，因此現(xiàn)有陶瓷剎車片性能不夠穩(wěn)定，很多剎車片在高溫時(shí)，其摩擦系數(shù)易衰退、容易出現(xiàn)抱死或拖磨現(xiàn)象。甚至出現(xiàn)摩擦材料膨脹，摩擦表面裂紋等嚴(yán)重質(zhì)量問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有汽車剎車片容易銹蝕，剎車時(shí)噪音較高；高溫摩擦性能不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)抱死或拖磨現(xiàn)象；摩擦表面出現(xiàn)裂紋等技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的該陶瓷剎車片主要由下列組分按重量百分比制成陶瓷纖維7-11%、噴膠硅酸鋁纖維7-9%、聚丙烯腈纖維5-8%、芳綸纖維2_3%、紫銅纖維7-9%、針狀硅灰石纖維7-10%、重晶石7-12%、鉻鐵礦7-9%、丁腈橡膠1_2%、石墨粒7-11%、氧化鋅0.2-0.5%、煅燒石油焦碳5-8.5%、膨脹石墨1-3%、硼酚醛樹脂6-10%、磁鐵礦3-5%、重質(zhì)氧化鎂1-1.5%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.3-0.5%、氮化硼3-5%、氧化鋁0.3-0.5%。在本發(fā)明中，陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低、比熱小及耐機(jī)械震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。噴膠硅酸鋁纖維能很好的吸收摩擦材料因制動(dòng)而發(fā)出的噪音具有良好的耐高溫性能，極低的導(dǎo)熱系數(shù)，它附于摩擦材料表面能有效的降低摸材料中其他低溫材料的熱衰退性和膨脹性，提高了摩擦材料在制造和使用過程中的穩(wěn)定性芳綸纖維具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能。聚丙烯腈纖維具有高抗拉強(qiáng)度，耐高溫,吸附性強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，加入摩擦材料中，可以大大減少昂貴的芳綸纖維的用量。紫銅纖維具有吸熱快，散發(fā)熱量快，耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。而且它表面形成多種形狀的鋸齒，當(dāng)與其他材料混合時(shí)，其均勻程度及粘接力要比銅棉，銅絲，銅粉更強(qiáng)。膨脹石墨能很好的起到散熱的作用，即使頻繁的剎車也不會(huì)出現(xiàn)剎車片高溫失效的現(xiàn)象。漂珠可以調(diào)整摩擦性能，增加氣孔率，降低密度，減輕制動(dòng)噪音與震動(dòng)。為了提高漂珠與樹脂的親和性，本發(fā)明采用漂珠重量1.2—1.5%的鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)漂珠進(jìn)行改性。其改性方法為漂珠在高速攪拌下，以霧狀噴入經(jīng)稀釋劑(200tt溶劑油)稀釋后的偶聯(lián)劑(稀釋劑與偶聯(lián)劑的重量比為1:1)，然后繼續(xù)攪拌10—15分鐘后，再經(jīng)過減壓、加熱脫去溶劑得到偶聯(lián)劑改性漂珠。針狀硅灰石纖維擁有較高的長(zhǎng)徑比(長(zhǎng)徑比〉12)，具有較高的韌性和耐磨性，在剎車片中起加固，抗沖擊，防止摩擦表面產(chǎn)生裂紋等作用。鱗片石墨結(jié)晶完整，片薄且韌性好；物理化學(xué)性能優(yōu)異，具有良好的耐溫性，自潤(rùn)滑性，傳導(dǎo)性，抗熱震性，耐腐蝕性等性能。石墨顆粒、丁腈橡膠粉能減小摩擦材料的熱衰退，穩(wěn)定摩擦材料的摩擦系數(shù)，既起到減磨的作用，又可以有效的保護(hù)對(duì)偶盤。摩擦材料中加入活性氧化鋅后，能使丁腈橡膠具有良好的耐磨性，耐撕裂性和彈性。磁鐵礦、氧化鋁作為摩阻材料，加入摩擦材料中可調(diào)整剎車片的摩擦系數(shù)。氮化硼具有良好的潤(rùn)滑性、耐熱性和導(dǎo)熱性，其熱導(dǎo)率與不銹鋼相當(dāng)；并且抗熱震性好，熱膨脹系數(shù)小，化學(xué)穩(wěn)定性高，可以保持摩擦材料的摩擦穩(wěn)定性，提高摩擦材料的抗燒性能。發(fā)明人在配方的研究過程中，為了獲得綜合性能優(yōu)異、穩(wěn)定的配方體系，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，對(duì)多種成分進(jìn)行合理的搭配，確保各材料的優(yōu)點(diǎn)在摩擦材料中得到充分的發(fā)揮。如多種新纖維材料的復(fù)合，不僅能相互彌補(bǔ)其各自性能的不足，還會(huì)因相互牽扯作用而產(chǎn)生高性能。本發(fā)明在使用過程中，可以形成優(yōu)異的摩擦層和轉(zhuǎn)移膜，這樣具有很好的潤(rùn)滑作用，不傷對(duì)偶盤，因此大大提高了摩擦材料的使用壽命，相對(duì)于現(xiàn)有的陶瓷配方的剎車片來說，本發(fā)發(fā)明高溫時(shí)的機(jī)械及制動(dòng)性能更好，剎車時(shí)腳感更為舒適，并且完全附合日益提高的環(huán)保要求。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例l:按質(zhì)量白分比將陶瓷纖維7%、噴膠硅酸鋁纖維7%、聚丙烯腈纖維8%、芳綸纖維2%、紫銅纖維7%、針狀硅灰石纖維7%、重晶石粉(500—600目)11%、鉻鐵礦粉(300-350目)9%、丁腈橡膠粉(100—150目)2%、石墨粒7%、氧化鋅0.5%、煅燒石油焦碳8.5%、膨脹石墨3%、硼酚醛樹脂10%、磁鐵礦粉5%、重質(zhì)氧化鎂1.5%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.5%、氮化硼粉3.5%、氮化硼粉0.5%放入高速分散機(jī)內(nèi)，攪拌成粉末狀后取出放入成形模具內(nèi)壓制成形，然后與鋼背復(fù)合后放入平板硫化機(jī)于高溫270°C，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然后取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實(shí)施例2:按質(zhì)量白分比將陶瓷纖維11%、噴膠硅酸鋁纖維9%、聚丙烯腈纖維5%、芳綸纖維3%、紫銅纖維9%、針狀硅灰石纖維9%、重晶石粉(500—600目)9.2%、鉻鐵礦粉(300-350目)7%、丁腈橡膠粉(100—150目)1%、石墨粒11%、氧化鋅0.2%、煅燒石油焦碳5%、膨脹石墨1%、硼酚醛樹脂8%、磁鐵礦粉5%、重質(zhì)氧化鎂1%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.3%、氮化硼粉5%、氮化硼粉0.3%放入高速分散機(jī)內(nèi)，攪拌成粉末狀后取出放入成形模具內(nèi)壓制成形，然后與鋼背復(fù)合后放入平板硫化機(jī)于高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然后取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實(shí)施例3:按質(zhì)量白分比將陶瓷纖維9%、噴膠硅酸鋁纖維8%、聚丙烯腈纖維7%、芳綸纖維2.6%、紫銅纖維8%、針狀硅灰石纖維10%、重晶石粉(500—600目)12%、鉻鐵礦粉(300-350目)9%、丁腈橡膠粉(100—150目)1.5%、石墨粒10%、氧化鋅0.4%、煅燒石油焦碳7%、膨脹石墨1.5%、硼酚醛樹脂6%、磁鐵礦粉3%、重質(zhì)氧化鎂1.2%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.4%、氮化硼粉3%、氮化硼粉0.4%放入高速分散機(jī)內(nèi)，攪拌成粉末狀后取出放入成形模具內(nèi)壓制成形，然后與鋼背復(fù)合后放入平板硫化機(jī)于高溫270°C，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然后取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實(shí)施例4:按質(zhì)量白分比將陶瓷纖維10%、噴膠硅酸鋁纖維9%、聚丙烯腈纖維8%、芳綸纖維2%、紫銅纖維8.5%、針狀硅灰石纖維7%、重晶石粉(500—600目)7%、鉻鐵礦粉(300-350目)8%、丁腈橡膠粉(100_150目)2%、石墨粒11%、氧化鋅0.3%、煅燒石油焦碳6%、膨脹石墨3%、硼酚醛樹脂8%、磁鐵礦粉4%、重質(zhì)氧化鎂1.4%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.5%、氮化硼粉4%、氮化硼粉0.3%放入高速分散機(jī)內(nèi)，攪拌成粉末狀后取出放入成形模具內(nèi)壓制成形，然后與鋼背復(fù)合后放入平板硫化機(jī)于高溫27(TC，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然后取出剎車片，除去毛刺即成為成品。實(shí)施例5:按質(zhì)量白分比將陶瓷纖維8%、噴膠硅酸鋁纖維7.5%、聚丙烯腈纖維6%、芳綸纖維2.8%、紫銅纖維9%、針狀硅灰石纖維8%、重晶石粉(500_600目)8%、鉻鐵礦粉(300-350目)7%、丁腈橡膠粉(100—150目)2%、石墨粒8.4%、氧化鋅0.5%、煅燒石油焦碳8.5%、膨脹石墨2°/。、硼酚醛樹脂10%、磁鐵礦粉5%、重質(zhì)氧化鎂1.5%、偶聯(lián)劑改性漂珠0.3%、氮化硼粉5%、氮化硼粉0.5%放入高速分散機(jī)內(nèi)，攪拌成粉末狀后取出放入成形模具內(nèi)壓制成形，然后與鋼背復(fù)合后放入平板硫化機(jī)于高溫270°C，壓力為18MPa的條件下，保持15分鐘，然后取出剎車片，除去毛刺即成為成品。為了驗(yàn)證本發(fā)明的效果，按中國(guó)GB5763-1998國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將實(shí)施例3制備的剎車片與日本某公司生產(chǎn)的陶瓷剎車片分別在定速摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果如下兩種剎車片的摩擦磨損性能對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>驗(yàn)證結(jié)果表明相比國(guó)外同類產(chǎn)品，采用本發(fā)明配方制備的陶瓷剎車片,具有更好的摩擦磨損性能和抗高溫?zé)崴ネ诵阅?。將本發(fā)明陶瓷剎車片裝在日產(chǎn)天籟車上，經(jīng)過一個(gè)月的頻繁使用表明其摩擦平穩(wěn)，制動(dòng)效果好，同時(shí)無噪音，腳感舒適。權(quán)利要求1.一種高性能汽車陶瓷剎車片，其特征是它主要由下列組分按重量百分比組成陶瓷纖維7-11％、噴膠硅酸鋁纖維7-9％、聚丙烯腈纖維5-8％、芳綸纖維2-3％、紫銅纖維7-9％、針狀硅灰石纖維7-10％、重晶石7-12％、鉻鐵礦7-9％、丁腈橡膠1-2％、石墨粒7-11％、氧化鋅0.2-0.5％、煅燒石油焦碳5-8.5％、膨脹石墨1-3％、硼酚醛樹脂6-10％、磁鐵礦3-5％、重質(zhì)氧化鎂1-1.5％、偶聯(lián)劑改性漂珠0.3-0.5％、氮化硼3-5％、氧化鋁0.3-0.5％。全文摘要一種高性能汽車陶瓷剎車片，由下列組分按重量百分比制成陶瓷纖維7-11％、噴膠硅酸鋁纖維7-9％、聚丙烯腈纖維5-8％、芳綸纖維2-3％、紫銅纖維7-9％、針狀硅灰石纖維7-10％、重晶石7-12％、鉻鐵礦7-9％、丁腈橡膠1-2％、石墨粒7-11％、氧化鋅0.2-0.5％、煅燒石油焦炭5-8.5％、膨脹石墨1-3％、硼酚醛樹脂6-10％、磁鐵礦3-5％、重質(zhì)氧化鎂1-1.5％、偶聯(lián)劑改性漂珠0.3-0.5％、氮化硼3-5％、氧化鋁0.3-0.5％。本發(fā)明在使用過程中，可以形成優(yōu)異的摩擦層和轉(zhuǎn)移膜，這樣具有很好的潤(rùn)滑作用，不傷對(duì)偶盤，因此大大提高了摩擦材料的使用壽命。文檔編號(hào)C08L9/02GK101555920SQ20091006067公開日2009年10月14日申請(qǐng)日期2009年1月25日優(yōu)先權(quán)日2009年1月25日發(fā)明者傅光明,張澤偉,張澤元,張自立申請(qǐng)人:瑞陽汽車零部件(仙桃)有限公司