一種汽車軟磁剎車片配方及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種汽車軟磁剎車片配方及其制作方法，配方由以下重量份的組分組成：有機粘結劑6～18份、增強纖維15～45份、摩擦性能調節(jié)劑10～50份、填料3～10份、軟磁性材料5～30份。制作方法包括粉碎、混料、熱壓成型、熱處理和表面加工工藝等。有益效果是：在原有汽車剎車片加入軟磁性材料，增大了摩擦系數(shù)，降低了磨耗率，改善了摩擦穩(wěn)定性，較好的適應了汽車的各種復雜制動工況。添加的軟磁性材料是強磁性物質，使得汽車軟磁剎車片有較大的磁導率和飽和磁感應強度，為制動摩擦過程的磁場控制提供了最基本的物質條件。汽車軟磁剎車片制作方法相對簡單，無需事先充磁，制動過程可通過外磁場調節(jié)磁性的大小來調節(jié)控制摩擦行為。
【專利說明】一種汽車軟磁剎車片配方及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種剎車片配方，具體涉及一種汽車軟磁剎車片配方及其制作方法?！颈尘凹夹g】
[0002]國內對車輛用摩擦材料的研發(fā)趨勢，不僅僅停留在制動可靠的簡單要求上，正在向著制動安全、乘坐舒適、減少污染、保護健康的方向發(fā)展。隨著汽車運輸?shù)母咚倩椭剌d化，傳統(tǒng)的汽車剎車片已不能滿足安全、可靠、舒適、環(huán)保的要求，主要歸因于其磨損較大，對對偶件傷害嚴重，持續(xù)制動易造成剎車失效等。
[0003]傳統(tǒng)的汽車剎車片一般采用石棉摩擦材料、半金屬摩擦材料和無石棉有機摩擦材料。石棉剎車片有摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、導熱性差和強致癌性等缺點；半金屬剎車片有密度大、易生銹、對對偶件傷害大和制動噪聲大等缺點；而現(xiàn)有的無石棉剎車片在高溫下摩擦系數(shù)快速下降、磨損率急劇上升，熱衰退性顯著，受環(huán)境和制動工況影響大，不能長時間連續(xù)制動等。隨著汽車運輸?shù)母咚倩椭剌d化，現(xiàn)有的汽車剎車片不能完全適應各種復雜工況需求，磨損較大，對對偶件傷害較嚴重，尤其是高速重載工況下持續(xù)剎車易導致剎車失效，釀成重大交通事故，給人們帶來巨大的經(jīng)濟損失。
[0004]相關資料已表明電磁場對制動摩擦過程存在一定積極影響，可以在一定程度上增大摩擦、降低磨損，并顯著改善摩擦過程穩(wěn)定性。因此，若能充分利用磁場對制動摩擦行為的積極影響，并將其應用于對汽車制動摩擦過程的主動控制，則可顯著提高汽車制動器的制動效能與可靠性，增強駕駛人員制動操作的舒適性，但由于現(xiàn)有汽車剎車片均為非金屬、非鐵磁性材料，使得對汽車制動摩擦過程的磁場控制還不具備最基本的物質條件和技術基礎。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種汽車軟磁剎車片配方及其制作方法，該剎車片耐熱性好、摩擦磨損性能穩(wěn)定，能較好適應汽車高速、重載等極端制動工況，并具有新的功能性——磁性，可為將來發(fā)展磁場控制的摩擦制動技術奠定物質基礎。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種汽車軟磁剎車片配方，配方由以下重量份的組分組成:有機粘結劑6?18份、增強纖維15?45份、摩擦性能調節(jié)劑10?50份、填料3?10份、軟磁性材料5?30份；
有機粘結劑是:酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或者任意組
合；
增強纖維是:玻璃纖維、海泡石纖維、針狀硅灰石、纖維狀水鎂石、FKF纖維、英特纖維ETF、芳綸纖維、鋼纖維、銅纖維、鋁纖維、鋅纖維、麻纖維、聚乙烯醇纖維、碳纖維、硅酸鋁纖維、巖棉、棉纖維中的一種或者任意組合；
摩擦性能調節(jié)劑是:剛玉、蛭石、長石、重晶石、硅灰石、螢石、沸石、石灰石、冰晶石、氧化鐵、鉻鐵礦粉、泡沫鐵粉、不生銹鐵粉、黃銅粉、紫銅粉、鋁粉、鉛粉、氧化鋁、鋯英石、石英巖、高嶺土、硅藻土、白云石、鋁礬土、石墨、二硫化鑰、滑石、云母、硫化銻中的一種或者任意組合；
填料是:腰果殼油摩擦粉、丁腈橡膠粉、丁苯橡膠粉、磨塵、輪胎粉、胺基酯、脫模劑、偶聯(lián)劑中的一種或者任意組合；
軟磁性材料是:鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、錳鐵氧體、鎳鐵氧體、錳鎳鐵氧體、鐵硅鋁軟磁粉末、羥基鐵粉、鐵鈷鎳粉、Ni81Mo2坡莫合金粉末中的一種或者任意組合。
[0007]一種汽車軟磁剎車片的制作方法，包括以下步驟:
0.將材料在烘干箱中，在溫度40°c干燥處理6小時；
2).將增強纖維制成短纖維；
3).將塊狀物料經(jīng)過粉碎機處理，粉碎成細粉碎；
4).將物料投入到混料機中進行高速混合15-30min；
5).將混合后的物料放入模具內，在溫度150°C_180°C條件下加壓20MPa-25MPa，壓制成型，脫模；
6).定型處理:夾板定位在150°C_210°C條件下進行定型熱處理6小時，脫模。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:在原有汽車剎車片加入軟磁性材料，在配合外加磁場作用下，增大了摩擦系數(shù)，降低了磨耗率，改善了摩擦穩(wěn)定性，較好的適應了汽車的各種復雜制動工況。添加的軟磁性材料是強磁性物質，使得汽車軟磁剎車片有較大的磁導率和飽和磁感應強度，為制動摩擦過程的磁場控制提供了最基本的物質條件。利用磁場的可控性和其對制動摩擦行為的積極影響，將汽車軟磁剎車片應用于對制動摩擦過程的主動控制，可顯著提高摩擦制動器的制動效能與可靠性并能大大增強駕駛的舒適性。此外，汽車軟磁剎車片制作方法相對簡單，無需事先充磁，制動過程可通過外磁場調節(jié)磁性的大小來調節(jié)控制摩擦行為。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發(fā)明作進一步說明。
[0010]本汽車軟磁剎車片配方，配方由以下重量份的組分組成:有機粘結劑6?18份、增強纖維15?45份、摩擦性能調節(jié)劑10?50份、填料3?10份、軟磁性材料5?30份；
有機粘結劑是:酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或者任意組
合；
增強纖維是:玻璃纖維、纖維海泡石、針狀硅灰石、纖維狀水鎂石、FKF纖維、英特纖維ETF、芳綸纖維、鋼纖維、銅纖維、鋁纖維、鋅纖維、麻纖維、聚乙烯醇纖維、碳纖維、硅酸鋁纖維、巖棉、棉纖維中的一種或者任意組合；
摩擦性能調節(jié)劑是:剛玉、蛭石、長石、重晶石、硅灰石、螢石、沸石、石灰石、冰晶石、氧化鐵、鉻鐵礦粉、泡沫鐵粉、不生銹鐵粉、黃銅粉、紫銅粉、鋁粉、鉛粉、氧化鋁、鋯英石、石英巖、高嶺土、硅藻土、白云石、鋁礬土、石墨、二硫化鑰、滑石、云母、硫化銻中的一種或者任意組合；
填料是:腰果殼油摩擦粉、丁腈橡膠粉、丁苯橡膠粉、磨塵、輪胎粉、胺基酯、脫模劑、偶聯(lián)劑中的一種或者任意組合；
軟磁性材料是:鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、錳鐵氧體、鎳鐵氧體、錳鎳鐵氧體、鐵硅鋁軟磁粉末、羥基鐵粉、鐵鈷鎳粉、Ni81Mo2坡莫合金粉末中的一種或者任意組合。
[0011]汽車軟磁剎車片的制作方法，包括以下步驟:
制作汽車軟磁剎車片時，將材料在烘干箱中，在溫度40°c干燥處理6小時；再將增強纖維制成短纖維；然后將塊狀物料經(jīng)過粉碎機處理，粉碎成細粉碎；將物料投入到混料機中進行高速混合15-30min ;將混合后的物料放入模具內，在溫度150°C _180°C條件下加壓20MPa-25MPa，壓制成型，脫模；定型處理:夾板定位在150°C _210°C條件下進行定型熱處理6小時，脫模；除毛刺，打光上漆，制成成品。
[0012]實施例一
有機粘結劑為腰果殼油改性酚醛樹脂(腰果殼油改性酚醛樹脂為改性酚醛樹脂中的一種)9份，增強材料:銅纖維6份，鋼纖維10份，玻璃纖維8份，芳綸纖維4份，F(xiàn)KF纖維8份；摩擦性能調節(jié)劑:石墨3份，硫化銻2份，鋯英石2份，長石8份，重晶石10份，硅藻土 5份，高嶺土 3份，泡沫鐵粉4份；填料:腰果殼油摩擦粉4份，鋯類偶聯(lián)劑2份(鋯類偶聯(lián)劑是偶聯(lián)劑中的一種)，脫模劑2份；軟 磁性材料:羥基鐵粉10份。
[0013]實施例二
有機粘結劑為丁腈改性酚醛樹脂(丁腈改性酚醛樹脂為改性酚醛樹脂中的一種)9份，增強材料:銅纖維6份，鋼纖維8份，海泡石纖維6份，玻璃纖維8份，F(xiàn)KF纖維8份；摩擦性能調節(jié)劑:石墨3份，硫化銻2份，氧化鋁2份，長石8份，重晶石10份，沸石7份，高嶺土 5份；填料:腰果殼油摩擦粉4份，硅烷偶聯(lián)劑2份(硅烷偶聯(lián)劑是偶聯(lián)劑中的一種)，脫模劑2份；軟磁性材料:鎳鋅鐵氧體10份。
[0014]實施例三
有機粘結劑為酚醛樹脂10份，增強材料:鋁纖維5份，鋼纖維9份，玻璃纖維9份，芳綸纖維4份，硅酸鋁纖維8份；摩擦性能調節(jié)劑:石墨2份，硫化銻3份，長石10份，重晶石10份，蛭石5份，高嶺土 3份，石英巖4份；填料:腰果殼油摩擦粉4份，硅烷偶聯(lián)劑2份，脫模劑2份；軟磁性材料:錳鋅鐵氧體10份。
[0015]將三種實施例制備的剎車片分別在摩擦標準試驗機上進行恒壓定速試驗，壓力為
0.98MPa，速度為 16.7m/s，分別在溫度為 100°C、150°C、200°C、250°C、300°C及 350°C六個溫度范圍下進行摩擦試驗測定摩擦系數(shù)和磨損率(試驗設備符合JC/T 1065標準規(guī)定)。本發(fā)明參照國家標準GB 5763-2008《汽車用制動器襯片》相關技術規(guī)范，經(jīng)試驗測試摩擦系數(shù)和磨損率，結果如下表所示。
[0016]實施例一制備剎車片摩擦性能測試表
【權利要求】
1.一種汽車軟磁剎車片配方，其特征在于，配方由以下重量份的組分組成:有機粘結劑6?18份、增強纖維15?45份、摩擦性能調節(jié)劑10?50份、填料3?10份、軟磁性材料5?30份； 有機粘結劑是:酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或者任意組合； 增強纖維是:玻璃纖維、海泡石纖維、針狀硅灰石、纖維狀水鎂石、FKF纖維、英特纖維ETF、芳綸纖維、鋼纖維、銅纖維、鋁纖維、鋅纖維、麻纖維、聚乙烯醇纖維、碳纖維、硅酸鋁纖維、巖棉、棉纖維中的一種或者任意組合； 摩擦性能調節(jié)劑是:剛玉、蛭石、長石、重晶石、硅灰石、螢石、沸石、石灰石、冰晶石、氧化鐵、鉻鐵礦粉、泡沫鐵粉、不生銹鐵粉、黃銅粉、紫銅粉、鋁粉、鉛粉、氧化鋁、鋯英石、石英巖、高嶺土、硅藻土、白云石、鋁礬土、石墨、二硫化鑰、滑石、云母、硫化銻中的一種或者任意組合； 填料是:腰果殼油摩擦粉、丁腈橡膠粉、丁苯橡膠粉、磨塵、輪胎粉、胺基酯、脫模劑、偶聯(lián)劑中的一種或者任意組合； 軟磁性材料是:鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、錳鐵氧體、鎳鐵氧體、錳鎳鐵氧體、鐵硅鋁軟磁粉末、羥基鐵粉、鐵鈷鎳粉、Ni81Mo2坡莫合金粉末中的一種或者任意組合。
2.制備如權利要求1所述的一種汽車軟磁剎車片的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: `0.將材料在烘干箱中，在溫度40°C干燥處理6小時； `2).將增強纖維制成短纖維； `3).將塊狀物料經(jīng)過粉碎機處理，粉碎成細粉碎； `4).將物料投入到混料機中進行高速混合15-30min； `5).將混合后的物料放入模具內，在溫度150°C_180°C條件下加壓20MPa-25MPa，壓制成型，脫模； `6).定型處理:夾板定位在150°C_210°C條件下進行定型熱處理6小時，脫模。
【文檔編號】C09K3/14GK103939511SQ201410183850
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權日:2014年5月4日
【發(fā)明者】鮑久圣, 胡東陽, 陰妍, 劉金革, 劉同岡, 劉書進, 劉陽 申請人:中國礦業(yè)大學