本發(fā)明涉及機動車輛剎車摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用黑色無石棉混料制成剎車片的方法。

背景技術(shù)：

改革開放以來，國民經(jīng)濟快速增長，科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新已成為國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流，我國工業(yè)正逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。隨著人們生活水平的日益提高，對汽車的需求也越來越大。近年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)銷數(shù)量不斷增長，我國已然成為一個汽車產(chǎn)銷大國。汽車上最重要的安全系統(tǒng)就是制動系統(tǒng)，所有的制動部件都是安全件，剎車片是整個制動系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)之一，直接影響到整個制動系統(tǒng)的可靠性。剎車片與剎車盤(鼓)相互摩擦形成摩擦對偶，產(chǎn)生制動力矩，從而達到車輛減速剎車的目的。機動車輛中的剎車片主要采用石棉、鋼纖維、樹脂等多種原料制成，所制成的剎車片具有比重大、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱穩(wěn)定性差、噪音高和不耐高溫等缺點，存在剎車可靠性差、磨損快、易老化斷裂、使用壽命短等缺陷。其次，由于石棉中含有致癌物質(zhì)而已被國家明令禁止使用。目前，作為石棉剎車片的替代產(chǎn)品，一般采用礦物纖維、炭纖維、鋼纖維等材料制成，但都不同程度的存在熔點低、熱穩(wěn)定性低、散熱效果差、摩擦系數(shù)小、剎車性能差、使用壽命短、制造成本高等缺點，尤其在頻繁剎車或緊急剎車狀態(tài)下，剎車片的摩擦面容易產(chǎn)生金屬轉(zhuǎn)移及咬合現(xiàn)象，導(dǎo)致剎車片離合的靈敏度下降。為了解決上述問題，科研單位與企業(yè)的技術(shù)人員在不斷地探索、研究，希望研制出一種性能優(yōu)越的剎車片，以滿足市場需求，雖然取得了一定的進展，但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上不足，提供一種用黑色無石棉混料制成剎車片的方法，在復(fù)合摩擦材料配方中添加了用棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化而成的石墨粉，增強了熱穩(wěn)定性，提高剎車性能和制動效果，，降低磨損率和生產(chǎn)成本，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，剎車噪音小，增加了經(jīng)濟效益。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種用黑色無石棉混料制成剎車片的方法，加以下材料成份：樹脂13％、焦碳4％、硅灰棉8％、丁晴膠粉4％、棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化而成的石墨粉13％、摩擦粉4％、氧化鋁2％、長石粉5％、龍岡纖維10％、硬脂酸鋅 0.5％、硫酸鋇10％、鋼纖5％、玻纖3％、烙鐵礦4％、輪胎粉5％、氧化鎂2％、碳黑1.5％、碳酸鈣6％。

所述一種用黑色無石棉混料制成剎車片的方法按如下方法制作：

棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化成石墨粉-熱壓-熱處理-切割-磨內(nèi)弧-檢驗內(nèi)弧外觀-磨外弧-檢驗外弧外觀-確認襯片厚度-切長度-倒角-成品檢驗。

一、棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化成石墨粉

1、棉花桿、樹枝、玉米秸稈選料清洗

選用一年期的棉花桿、樹枝、玉米秸稈，發(fā)霉、腐爛的不可使用，采用新收割的棉花桿、樹枝、玉米秸稈收回后，清洗秸稈上的泥土和雜質(zhì)。

2、烘干

清洗后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈在太陽下進行暴曬或烘干。如果烘干，將溫度控制在45℃-55℃，烘干時間控制在1小時-1.5小時，但不能使棉花桿、樹枝、玉米秸稈表面變褐色或發(fā)生脆性，必須要保持棉花桿、樹枝、玉米秸稈原來的顏色及韌性。用水分儀進行檢測，含水量控制在9％-12％左右，含水量最大不能超過13％。

3、粉碎

將烘干后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈進行粉碎，粉碎后長度為0.1-0.2厘米左右，粉碎后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈不得露天存放，用干燥倉庫存放，嚴防再次進入水份。

4、高壓成芯棒

粉碎后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈內(nèi)加入5％20-40目金蛭石，并用攪拌機攪拌均勻，利用蛭石高溫膨脹的特性，增加芯棒受熱的均勻度，從而提高炭化質(zhì)量，再用制棒機壓制成長度為10厘米、直徑為6厘米左右的芯棒。

5、炭化、研磨

(1)、采用軌道爐或工業(yè)窯進行炭化，排潮期從點火至爐溫上升到130℃，時間為4小時。

(2)、初級炭化溫度從130℃至250℃，打開鼓風(fēng)機，對窯內(nèi)鼓風(fēng)，初級炭化時間為4小時，鼓風(fēng)機開30分鐘，停30分鐘，共4次。

(3)、全炭化溫度從250℃至500℃，升溫時間為1.5小時，溫度升至500℃后，保持2小時，2小時后，再升溫至650℃，時間為4小時，此期間，鼓風(fēng)機開1小時，停1小時，共2次，4小時后再升溫至850℃，后關(guān)閉鼓風(fēng)機，1小時后，打開通風(fēng)機，送入空氣和水蒸氣，注意控制水蒸氣量，保持6小時。

(4)、降溫從全炭化溫度達到850℃后7小時進行，先用少量的水緩慢降溫，溫度降到 200℃后停止用水，之后由爐內(nèi)自然降溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降到100℃后，打開爐門，進行逐步冷卻。

(5)、用粉碎機把全炭化后的炭棒進行粉碎，粉碎成細小顆粒后，加入5％的細小顆?；?，均勻攪拌，再用雷蒙磨磨制成100目的粉末。

二、熱壓

1、作業(yè)前檢查溫度是否在160℃±20℃范圍內(nèi)，壓力表的數(shù)值是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

2、打開熱壓機取出模板，將脫模劑均勻涂在模腔內(nèi)，按等份比例放入攪拌機進行混合，再將混好的料倒入模腔內(nèi)，開始壓制；

3、合理的在前60s之間排氣2-3次，看氣體是否排盡，如坯體還有膨脹，需接著繼續(xù)排氣直到氣體排完為止；

4、將產(chǎn)品取出后，剔除產(chǎn)品襯片邊的廢邊，目測產(chǎn)品有無缺邊、缺角、裂紋、分層、起泡、砂眼、敲音檢查內(nèi)部起泡等現(xiàn)象；

5、無異樣為合格品，將產(chǎn)品有序擺放在周轉(zhuǎn)箱內(nèi)。

三、熱處理

1、將產(chǎn)品有序擺放在網(wǎng)格上，放入烘箱內(nèi)；

2、關(guān)閉烘箱門，將排氣閥“開”的位置上；

3、接通電源，啟動風(fēng)機，開啟加熱開關(guān)，運行程序；

四、切割

1、將切割機調(diào)整到要求的間距，固定好定位；

2、將去掉毛角的毛坯襯片靠在定位上，開通電源切割；

3、切割后的襯片，檢驗尺寸。合格后批量生產(chǎn)。

五、磨內(nèi)?。哼x用符合尺寸要求磨削胎具，將襯片磨到符合的尺寸。

六、檢驗內(nèi)弧外觀：外觀符合要求，無破損現(xiàn)象。

七、磨外?。哼x用符合尺寸要求磨削胎具，將襯片磨到符合的尺寸。

八、檢驗外弧外觀：外觀符合要求，無破損現(xiàn)象。

九、確認襯片厚度：卡尺測量。

十、切長度：卷尺測量。

十一、倒角：目測。

十二、成品檢驗：對照尺寸進行檢驗。

本發(fā)明的有益效果：在復(fù)合摩擦材料配方中添加了用棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化而成的石墨粉，增強了熱穩(wěn)定性，提高剎車性能和制動效果，降低磨損率。本產(chǎn)品廣泛用于 交通運輸車輛及各種工程作業(yè)機械摩擦制動裝置的摩擦材料。作為摩擦材料起到調(diào)節(jié)摩擦系數(shù)、耐磨、潤滑、保護對偶、減低剎車片剎車時的噪音，降低了生產(chǎn)成本，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，剎車噪音小，增加了經(jīng)濟效益。

具體實施方式

下面是結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述：

按如下步驟制作用黑色無石棉混料制成的剎車片：

一、棉花桿、樹枝、玉米秸稈人工碳化成石墨粉

1、棉花桿、樹枝、玉米秸稈選料清洗

選用一年期的棉花桿、樹枝、玉米秸稈半噸，發(fā)霉、腐爛的不可使用，采用新收割的棉花桿、樹枝、玉米秸稈收回后，清洗秸稈上的泥土和雜質(zhì)。

2、烘干

清洗后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈在太陽下進行暴曬或烘干。如果烘干，將溫度控制在45℃-55℃，烘干時間控制在1小時-1.5小時，但不能使棉花桿、樹枝、玉米秸稈表面變褐色或發(fā)生脆性，必須要保持棉花桿、樹枝、玉米秸稈原來的顏色及韌性。用水分儀進行檢測，含水量控制在9％-12％左右，含水量最大不能超過13％。

3、粉碎

將烘干后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈進行粉碎，粉碎后長度為0.1-0.2厘米左右，粉碎后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈不得露天存放，用干燥倉庫存放，嚴防再次進入水份。

4、高壓成芯棒

粉碎后的棉花桿、樹枝、玉米秸稈內(nèi)加入5％20-40目金蛭石，并用攪拌機攪拌均勻，利用蛭石高溫膨脹的特性，增加芯棒受熱的均勻度，從而提高炭化質(zhì)量，再用制棒機壓制成長度為10厘米、直徑為6厘米左右的芯棒。

5、炭化、研磨

(1)、采用軌道爐或工業(yè)窯進行炭化，排潮期從點火至爐溫上升到130℃，時間為4小時。

(2)、初級炭化溫度從130℃至250℃，打開鼓風(fēng)機，對窯內(nèi)鼓風(fēng)，初級炭化時間為4小時，鼓風(fēng)機開30分鐘，停30分鐘，共4次。

(3)、全炭化溫度從250℃至500℃，升溫時間為1.5小時，溫度升至500℃后，保持2小時，2小時后，再升溫至650℃，時間為4小時，此期間，鼓風(fēng)機開1小時，停1小時，共2次，4小時后再升溫至850℃，后關(guān)閉鼓風(fēng)機，1小時后，打開通風(fēng)機，送入空氣和水蒸氣， 注意控制水蒸氣量，保持6小時。

(4)、降溫從全炭化溫度達到850℃后7小時進行，先用少量的水緩慢降溫，溫度降到200℃后停止用水，之后由爐內(nèi)自然降溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度降到100℃后，打開爐門，進行逐步冷卻。

(5)、用粉碎機把全炭化后的炭棒進行粉碎，粉碎成細小顆粒后，加入5％的細小顆?；鶆驍嚢?，再用雷蒙磨磨制成100目的粉末。

二、熱壓

1、作業(yè)前檢查溫度是否在160℃±20℃范圍內(nèi)，壓力表的數(shù)值是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

2、打開熱壓機取出模板，將脫模劑均勻涂在模腔內(nèi)，按照樹脂13％、焦碳4％、硅灰棉8％、丁晴膠粉4％、棉花桿、樹枝、玉米秸稈碳化成的石墨粉13％、摩擦粉4％、氧化鋁2％、長石粉5％、龍岡纖維10％、硬脂酸鋅0.5％、硫酸鋇10％、鋼纖5％、玻纖3％、烙鐵礦4％、輪胎粉5％、氧化鎂2％、碳黑1.5％、碳酸鈣6％等份比例放入攪拌機進行混合，再將混好的料倒入模腔內(nèi)，開始壓制；

3、合理的在前60s之間排氣2-3次，看氣體是否排盡，如坯體還有膨脹，需接著繼續(xù)排氣直到氣體排完為止；

4、將產(chǎn)品取出后，剔除產(chǎn)品襯片邊的廢邊，目測產(chǎn)品有無缺邊、缺角、裂紋、分層、起泡、砂眼、敲音檢查內(nèi)部起泡等現(xiàn)象；

5、無異樣為合格品，將產(chǎn)品有序擺放在周轉(zhuǎn)箱內(nèi)。

三、熱處理

1、將產(chǎn)品有序擺放在網(wǎng)格上，放入烘箱內(nèi)；

2、關(guān)閉烘箱門，將排氣閥“開”的位置上；

3、接通電源，啟動風(fēng)機，開啟加熱開關(guān)，運行程序；

四、切割

1、將切割機調(diào)整到要求的間距，固定好定位；

2、將去掉毛角的毛坯襯片靠在定位上，開通電源切割；

3、切割后的襯片，檢驗尺寸。合格后批量生產(chǎn)。

五、磨內(nèi)?。哼x用符合尺寸要求磨削胎具，將襯片磨到符合的尺寸。

六、檢驗內(nèi)弧外觀：外觀符合要求，無破損現(xiàn)象。

七、磨外?。哼x用符合尺寸要求磨削胎具，將襯片磨到符合的尺寸。

八、檢驗外弧外觀：外觀符合要求，無破損現(xiàn)象。

九、確認襯片厚度：卡尺測量。

十、切長度：卷尺測量。

十一、倒角：目測。

十二、成品檢驗：對照尺寸進行檢驗。

用本方法制成的剎車片，按照國家標準測試數(shù)據(jù)如下：

從以上數(shù)據(jù)可看出，在復(fù)合摩擦材料配方中添加了用棉花桿、樹枝、玉米秸稈碳化而成的石墨粉，增強了熱穩(wěn)定性，提高剎車性能和制動效果，降低磨損率。本產(chǎn)品廣泛用于交通運輸車輛及各種工程作業(yè)機械摩擦制動裝置的摩擦材料。作為摩擦材料起到調(diào)節(jié)摩擦系數(shù)、耐磨、潤滑、保護對偶、減低剎車片剎車時的噪音，降低了生產(chǎn)成本，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，剎車噪音小，增加了經(jīng)濟效益。