專利名稱：一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合閘片及其制造方法，尤其是涉及一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片及其制造方法。
背景技術(shù)：
高速列車即動車組的絕大多數(shù)零部件依賴進(jìn)口，尤其是作為既是安全件又是易損件的制動材料完全依賴進(jìn)口。雖然250km/h以下的動車組閘片國內(nèi)生產(chǎn)廠家已通過臺架試驗，正在進(jìn)行裝車試驗HM 300km/h以上動車組閘片目前是空白，完全依賴進(jìn)口。目前存在的主要問題是整個制動摩擦副(制動盤和制動閘片)承受熱載荷的沖擊能力太差，即使閘片能承受高速制動的熱載荷沖擊，但是制動盤也會因為載荷過大而出現(xiàn)熱裂紋等影響行車安全的致命傷害。世界各國都加大投入提高摩擦副的承載能力，而且基本上都以提高摩擦副的耐熱性能為主?，F(xiàn)在的CRH2動車組(日本技術(shù))采用粉末冶金閘片，制動盤采用鍛鋼材料，但在實際使用中制動盤產(chǎn)生熱斑和裂紋，效果不好。因此，德國、法國和日本都在開發(fā)鋁基復(fù)合材料制動盤、陶瓷制動盤和閘片以及C/C復(fù)合材料制動盤和閘片，以及對制動盤表面進(jìn)行噴涂陶瓷材料等。但是，由于技術(shù)的不成熟、生產(chǎn)周期太長(如C/C復(fù)合材料的生產(chǎn)周期長達(dá)3個月)以及價格昂貴都沒有實現(xiàn)商品化。我國從事閘片研發(fā)的兩家企業(yè)分別采用粉末冶金閘片和陶瓷閘片，但由于材料太硬，閃點溫度過高，導(dǎo)致制動盤產(chǎn)生熱裂紋，因此，效果不甚理想。因此，如何解決這一矛盾長期困擾著業(yè)界同仁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種生產(chǎn)周期短，生廣效率聞、提聞了聞速列車的安全性能的聞速鐵路用微孔型復(fù)合閘片及其制造方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片，其特征在于，該閘片的原料包括以下組分及重量百分比含量改性樹脂10-15 ；
摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-15 ；
沉淀硫酸鋇20-40 ；
石墨25-35 ；
芳綸漿柏0. 5-5 ；
短切碳纖維10-20 ；
氧化鋅1-15。所述的閘片的原料優(yōu)選以下組分及重量百分比含量改性樹脂11-13 ;摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-12 ;沉淀硫酸鋇25-30 ;石墨27-30 ;芳綸漿柏1-1. 5 ;短切碳纖維10-15 ;氧化鋅 5-12。
所述的改性樹脂選自包括環(huán)氧改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂或聚酰亞胺改性酚醛樹脂。所述的摩擦性能調(diào)節(jié)劑包括但不限于硫化劑PDM、硒、碲、有機膨潤土、高嶺土或凹
凸棒土。一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量百分比含量備料改性樹脂10-15、摩擦性能調(diào)節(jié)劑 8-15、沉淀硫酸鋇20-40、石墨25-35、芳綸漿柏0. 5-5、短切碳纖維10-20、氧化鋅1-15 ;(2)將上述原料按配方比例加入到高速犁耙式混料機中混合，控制混合時間為 2-10min，然后將得到的混合物料置于成型模具中，控制成型溫度為室溫-100°C，成型壓力為100-500kg/cm2進(jìn)行壓制300-500S，再將成型的閘片在高溫下燒結(jié)，控制燒結(jié)溫度為 100-250°C，燒結(jié)時間為10-16h，即可得到微孔型高孔隙率閘片。所述的成型溫度優(yōu)選50_80°C。所述的成型壓力優(yōu)選250_270kg/cm2。所述的燒結(jié)溫度優(yōu)選160_180°C。所述的燒結(jié)時間優(yōu)選12_14h。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了國產(chǎn)動車組閘片因為高速制動的熱載荷而導(dǎo)致的裂紋、熱斑、黑煙及金屬鑲嵌等影響行車安全的問題，對對偶材料具有一定的保護作用，且生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，采用本發(fā)明制成的摩擦片材料，具有15-25%的孔隙率，孔徑在
0.2 5 ym，散熱效果好，摩擦面溫度可大幅度下降，250km/h初速度下緊急制動，盤面溫度僅為243°C，且在使用過程中，噪聲更低，甚至沒有，對對偶材料保護良好，表面無金屬鑲嵌物和龜裂產(chǎn)生。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例I
一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，包括以下步驟 ⑴原料的配制
重量百分比 10%
12%
20%
25%
組分
聚酰亞胺改性樹脂摩擦性能調(diào)節(jié)劑沉淀硫酸鋇
石墨
芳綸漿柏1%短切碳纖維20%氧化鋅12%，其中摩擦性能調(diào)節(jié)劑為硫化劑PDM。(2)制備將上述原料按比例、分步驟的加入到高速犁耙式混料機中混合，混合時間3min，在 50°C下將物料在成型模具中以250kg/cm2的壓力反應(yīng)400秒。然后將成型的閘片在高溫下燒結(jié)。燒結(jié)溫度為160°C，燒結(jié)時間16小時，即可得到微孔型高孔隙率閘片。實施例2
一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，包括以下步驟
(I)原料的配制
組分重量百分比
有機硅改性樹脂13%
摩擦性能調(diào)節(jié)劑15%
沉淀硫酸鋇25%
石墨27%
芳綸漿柏I. 5%
短切碳纖維15%
氧化鋅3. 5%,
其中摩擦性能調(diào)節(jié)劑為有機膨潤土。
(2)制備
將上述原料按比例、分步驟的加入到高速犁祀式混料機中混合，混合時間4min,在80°C下將物料在成型模具中以270kg/cm2的壓力反應(yīng)400秒。然后將成型的閘片在高溫下燒結(jié)。燒結(jié)溫度為200°C，燒結(jié)時間16小時，即可得到微孔型高孔隙率閘片。
實施例3
一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，包括以下步驟
(I)原料的配制
組分重量百分比
腰果殼油改性樹脂15%
摩擦性能調(diào)節(jié)劑8%
沉淀硫酸鋇30%
石墨30%
芳綸漿柏2%
短切碳纖維10%
氧化鋅5%,
其中摩擦性能調(diào)節(jié)劑為高嶺土。
(2)制備
將上述原料按比例、分步驟的加入到高速犁祀式混料機中混合，混合時間5min,在室溫 ,100°C下將物料在成型模具中以350kg/cm2的壓力反應(yīng)400秒。然后將成型的閘片在高溫下燒結(jié)。燒結(jié)溫度為160°C，燒結(jié)時間12小時，即可得到微孔型高孔隙率閘片。實施例4
一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，包括以下步驟
(I)原料的配制
組分重量百分比
聚酰亞胺改性樹脂11%
摩擦性能調(diào)節(jié)劑8%
沉淀硫酸鋇40%
石墨25%
芳綸漿柏5%
短切碳纖維10%
氧化鋅1%,
其中摩擦性能調(diào)節(jié)劑為凹凸棒土。
⑵制備
將上述原料按比例、分步驟的加入到高速犁祀式混料機中混合，混合時間2min,在100°C下將物料在成型模具中以500kg/cm2的壓力反應(yīng)300秒。然后將成型的閘片在高溫下燒結(jié)。燒結(jié)溫度為100°C，燒結(jié)時間14小時，即可得到微孔型高孔隙率閘片。
實施例5
一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，包括以下步驟
(I)原料的配制
組分重量百分比
環(huán)氧改性酚醛樹脂10. 5%
摩擦性能調(diào)節(jié)劑8%
沉淀硫酸鋇20%
石墨35%
芳綸漿柏0. 5%
短切碳纖維11%
氧化鋅12%,
其中摩擦性能調(diào)節(jié)劑為金屬硒。
⑵制備
將上述原料按比例、分步驟的加入到高速犁祀式混料機中混合，混合時間IOmin,
在室溫下將物料在成型I旲具中以100kg/cm2的壓力反應(yīng)500秒。然后將成型的閘片在1 溫下燒結(jié)。燒結(jié)溫度為250°C，燒結(jié)時間10小時，即可得到微孔型高孔隙率閘片。
權(quán)利要求
1.一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片，其特征在于，該閘片的原料包括以下組分及重量百分比含量改性樹脂10-15摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-15 ；沉淀硫酸鋇20-40石墨25-35芳綸漿柏0. 5-5短切碳纖維10-20氧化鋅1-15。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片，其特征在于，所述的閘片的原料優(yōu)選以下組分及重量百分比含量改性樹脂11-13 ;摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-12 ;沉淀硫酸鋇25-30 ;石墨27-30 ;芳綸漿柏1-1. 5 ;短切碳纖維10-15 ;氧化鋅5-12。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片，其特征在于，所述的改性樹脂選自包括環(huán)氧改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂或聚酰亞胺改性酚醛樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片，其特征在于，所述的摩擦性能調(diào)節(jié)劑包括但不限于硫化劑PDM、硒、碲、有機膨潤土、高嶺土或凹凸棒土。
5.一種如權(quán)利要求I所述的高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量百分比含量備料改性樹脂10-15、摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-15、沉淀硫酸鋇20-40、石墨25-35、芳綸漿柏0. 5-5、短切碳纖維10-20、氧化鋅1-15 ；(2)將上述原料按配方比例加入到高速犁耙式混料機中混合，控制混合時間為2-10min，然后將得到的混合物料置于成型模具中，控制成型溫度為室溫-100°C，成型壓力為100-500kg/cm2進(jìn)行壓制300-500S，再將成型的閘片在高溫下燒結(jié)，控制燒結(jié)溫度為 100-250°C，燒結(jié)時間為10-16h，即可得到微孔型高孔隙率閘片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于， 所述的成型溫度優(yōu)選50-80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于， 所述的成型壓力優(yōu)選250-270kg/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于， 所述的燒結(jié)溫度優(yōu)選160-180°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片的制造方法，其特征在于， 所述的燒結(jié)時間優(yōu)選12_14h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速鐵路用微孔型復(fù)合閘片及其制造方法，原料包括以下組分及重量百分比含量改性樹脂10-15、摩擦性能調(diào)節(jié)劑8-15、沉淀硫酸鋇20-40、石墨25-35、芳綸漿粕0.5-5、短切碳纖維10-20、氧化鋅1-15，將上述原料加入到高速犁耙式混料機中混合，然后將得到的混合物料置于成型模具中成型后燒結(jié)，即得到微孔型復(fù)合閘片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了國產(chǎn)動車組閘片因為高速制動的熱載荷而導(dǎo)致的裂紋、熱斑、黑煙及金屬鑲嵌等影響行車安全的問題，對對偶材料具有一定的保護作用，且生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高。
文檔編號C08K3/04GK102604324SQ20111002140
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者張定權(quán) 申請人:上海壬豐復(fù)合材料有限公司