本發(fā)明涉及一種制造摩擦材料的原材料，具體地說，是一種石墨烯摩擦顆粒及其制備方法。

背景技術：

在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，不斷提高的安全、舒適和環(huán)保需要對汽車剎車片的開發(fā)提出了新要求。汽車剎車片在工作時通過承受外來壓力，產(chǎn)生摩擦制動作用，從而使車輛達到制動的目的。因而剎車片上摩擦材料的減磨和耐熱性能顯得十分重要。制造汽車剎車片時，一般是由剎車片制造商采購原料，然后將原料通過一定加工工藝制造成剎車片。而石墨烯摩擦顆粒是一種制造剎車片的重要原料。然而，目前的石墨烯摩擦顆粒原料所制造出的剎車片往往存在磨損小、壽命短、噪音大等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種石墨烯摩擦顆粒及其制備方法，采用該石墨烯摩擦顆粒制造出的剎車片具有壽命長、磨損小、噪音小等特點。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種石墨烯摩擦顆粒，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑25-40份，石墨烯乳劑5-9份，石墨烯坯料15-20份，高碳絲微纖維20-25份，超高功率石墨粉30-35份。

進一步地，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑29-36份，石墨烯乳劑6-8份，石墨烯坯料16-19份，高碳絲微纖維21-24份，超高功率石墨粉31-34份。

進一步地，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑33份，石墨烯乳劑7份，石墨烯坯料18份，高碳絲微纖維22份，超高功率石墨粉32份。

進一步地，所述超高功率石墨粉的固定碳含量為98.5%-99%。

進一步地，所述石墨烯坯料的固定碳含量為99%-99.8%。

進一步地，所述石墨烯坯料的粒徑小于1000目。

本發(fā)明還提供了一種上述石墨烯摩擦顆粒的制備方法，包括：

按比例將粉末狀的高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯坯料混合后進行攪拌均勻；

按比例加入丁腈乳膠繼續(xù)攪拌均勻；

按比例加入石墨烯乳劑繼續(xù)攪拌均勻；

將攪拌好的原料放入制粒機制成石墨烯摩擦顆粒；

對所述石墨烯摩擦顆粒進行烘干。

進一步地，對原料進行攪拌時密封進行。

進一步地，所述攪拌均勻的標準是看不到球狀物。

進一步地，對石墨烯摩擦顆粒進行烘干時的溫度為140-160攝氏度。

本發(fā)明的石墨烯摩擦顆粒，原料本身生產(chǎn)成本低，同時也使后續(xù)制造剎車片的產(chǎn)品成本低；生產(chǎn)工藝簡單，適用性強，生產(chǎn)過程在常溫常壓下進行，且屬于無溶劑型工藝，無易燃易爆的生產(chǎn)方式，安全可靠；利用本發(fā)明的石墨烯摩擦顆粒制造出的剎車片壽命成倍的使用、噪音小等優(yōu)點。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

本發(fā)明的石墨烯摩擦顆粒，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑25-40份，石墨烯乳劑5-9份，石墨烯坯料15-20份，高碳絲微纖維20-25份，超高功率石墨粉30-35份。

優(yōu)選地，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑29-36份，石墨烯乳劑6-8份，石墨烯坯料16-19份，高碳絲微纖維21-24份，超高功率石墨粉31-34份。

進一步優(yōu)選地，包括以下重量份數(shù)的原料：

丁睛乳劑33份，石墨烯乳劑7份，石墨烯坯料18份，高碳絲微纖維22份，超高功率石墨粉32份。

其中，所述超高功率石墨粉的固定碳含量為98.5%-99%；所述石墨烯坯料的固定碳含量為99%-99.8%；所述石墨烯坯料的粒徑小于1000目。

構成本發(fā)明的石墨烯摩擦顆粒的各組份中，石墨烯乳劑是具備含高科技性能的減摩材料，改變了以往其他材料不具備的降低高磨耗穩(wěn)定性的材料，能夠適應無金屬剎車片，特別是以往的半金屬剎車片是很難脫離含銅成分剎車片的減摩，可以成倍增加摩擦材料使用壽命的性能。

丁腈乳劑是粘結性能優(yōu)越，可塑性好，制粒簡單，有助于摩擦材料粘結體系的特性，降低了摩擦材料材質過硬，發(fā)出噪音或抖動的不良現(xiàn)象產(chǎn)生。同時，丁腈乳劑和石墨烯乳劑中本身含有水，無需進行脫水、烘干加大制作成本，但是在生產(chǎn)時可根據(jù)需要再次加入水，節(jié)約了時間和成本，同時丁腈乳劑的特定性好，使得生產(chǎn)完可以在常溫、常壓下進行，無易燃易爆隱患，安全可靠。

高碳絲微纖維是高磨量屬性材料，有助于以上各種組份狀態(tài)的優(yōu)越性，既能保證減摩，有效增加摩擦材料的使用壽命，還能穩(wěn)定摩擦系數(shù)。

超高功率石墨粉是一種高潤滑粉末材料。為了進一步降低成本，本發(fā)明采用石墨烯胚料來代替一部分石墨烯乳液中的石墨烯。因為多層石墨烯在生產(chǎn)過程中需要比較復雜的工藝才能生產(chǎn)出石墨烯，所以價格非常昂貴。本發(fā)明用石墨烯胚料，材料相同，僅僅是由多層天然石墨代替單層石墨烯，可以取一部分來作為生產(chǎn)石墨烯輔助材料。

本發(fā)明的石墨烯摩擦顆粒應對摩擦材料工況需要耐高溫、耐磨、磨量要高的特點，在高溫350攝氏度的情況只能產(chǎn)生較少磨耗，經(jīng)得起350攝氏度基本無碳化，所以以上材料具有非常優(yōu)良的耐碳化、耐磨、磨量高、穩(wěn)定性好的摩擦材料。

本發(fā)明還提供了一種上述石墨烯摩擦顆粒的制備方法，包括：

按比例將粉末狀的高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯坯料混合后進行攪拌均勻；

按比例加入丁腈乳膠繼續(xù)攪拌均勻；

按比例加入石墨烯乳劑繼續(xù)攪拌均勻；

將攪拌好的原料放入制粒機制成石墨烯摩擦顆粒；

對所述石墨烯摩擦顆粒進行烘干。

進一步地，對原料進行攪拌時密封進行。

進一步地，所述攪拌均勻的標準是看不到球狀物。

進一步地，對石墨烯摩擦顆粒進行烘干時的溫度為140-160攝氏度。

實施例1：

取丁睛乳劑25份，石墨烯乳劑9份，石墨烯坯料15份，高碳絲微纖維25份，超高功率石墨粉30份。

首先將各種粉末材料（高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯胚料）進行密封攪拌10分鐘；然后倒入丁腈膠乳攪拌5分鐘，直到看不見球狀物，最后倒入石墨烯乳劑，使用玻璃棒攪拌10分鐘直到看不見小球狀現(xiàn)象，這時就說明產(chǎn)品已經(jīng)攪拌均勻。取下攪拌材料，放進制粒機制粒，生產(chǎn)出直徑3mm長的顆粒，放到烘箱中在140°中烘干為止。如果出現(xiàn)有石墨烯顆粒在一起要再放入粉碎機粉碎顆粒，粒徑不能超過8-12目，保障石墨烯顆粒在摩擦材料中處于均勻狀態(tài)，起到完全能降低磨耗，成倍延長摩擦材料（剎車片）使用壽命的目的。其中，石墨烯胚料選用固定碳含量大于99%小于等于99.8%的高碳絲石墨經(jīng)過分層破碎，粒度不超過粒徑為1000目的超微細生產(chǎn)工藝制成。

實施例2：丁睛乳劑40份，石墨烯乳劑5份，石墨烯坯料20份，高碳絲微纖維20份，超高功率石墨粉35份。

首先將各種粉末材料（高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯胚料）進行密封攪拌10分鐘；然后倒入丁腈膠乳攪拌5分鐘，直到看不見球狀物，最后倒入石墨烯乳劑，使用玻璃棒攪拌10分鐘直到看不見小球狀現(xiàn)象，這時就說明產(chǎn)品已經(jīng)攪拌均勻。取下攪拌材料，放進制粒機制粒，生產(chǎn)出直徑3mm長的顆粒，放到烘箱中在160°中烘干為止。如果出現(xiàn)有石墨烯顆粒在一起要再放入粉碎機粉碎顆粒，粒徑不能超過8-12目，保障石墨烯顆粒在摩擦材料中處于均勻狀態(tài)，起到完全能降低磨耗，成倍延長摩擦材料（剎車片）使用壽命的目的。其中，石墨烯胚料選用固定碳含量大于99%小于等于99.8%的高碳絲石墨經(jīng)過分層破碎，粒度不超過粒徑為1000目的超微細生產(chǎn)工藝制成。

實施例3：丁睛乳劑29份，石墨烯乳劑8份，石墨烯坯料16份，高碳絲微纖維24份，超高功率石墨粉31份。

首先將各種粉末材料（高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯胚料）進行密封攪拌10分鐘；然后倒入丁腈膠乳攪拌5分鐘，直到看不見球狀物，最后倒入石墨烯乳劑，使用玻璃棒攪拌10分鐘直到看不見小球狀現(xiàn)象，這時就說明產(chǎn)品已經(jīng)攪拌均勻。取下攪拌材料，放進制粒機制粒，生產(chǎn)出直徑3mm長的顆粒，放到烘箱中在150°中烘干為止。如果出現(xiàn)有石墨烯顆粒在一起要再放入粉碎機粉碎顆粒，粒徑不能超過8-12目，保障石墨烯顆粒在摩擦材料中處于均勻狀態(tài)，起到完全能降低磨耗，成倍延長摩擦材料（剎車片）使用壽命的目的。其中，石墨烯胚料選用固定碳含量大于99%小于等于99.8%的高碳絲石墨經(jīng)過分層破碎，粒度不超過粒徑為1000目的超微細生產(chǎn)工藝制成。

實施例4：丁睛乳劑36份，石墨烯乳劑6份，石墨烯坯料19份，高碳絲微纖維21份，超高功率石墨粉34份。

首先將各種粉末材料（高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯胚料）進行密封攪拌10分鐘；然后倒入丁腈膠乳攪拌5分鐘，直到看不見球狀物，最后倒入石墨烯乳劑，使用玻璃棒攪拌10分鐘直到看不見小球狀現(xiàn)象，這時就說明產(chǎn)品已經(jīng)攪拌均勻。取下攪拌材料，放進制粒機制粒，生產(chǎn)出直徑3mm長的顆粒，放到烘箱中在150°中烘干為止。如果出現(xiàn)有石墨烯顆粒在一起要再放入粉碎機粉碎顆粒，粒徑不能超過8-12目，保障石墨烯顆粒在摩擦材料中處于均勻狀態(tài)，起到完全能降低磨耗，成倍延長摩擦材料（剎車片）使用壽命的目的。其中，石墨烯胚料選用固定碳含量大于99%小于等于99.8%的高碳絲石墨經(jīng)過分層破碎，粒度不超過粒徑為1000目的超微細生產(chǎn)工藝制成。

實施例5：丁睛乳劑33份，石墨烯乳劑7份，石墨烯坯料18份，高碳絲微纖維22份，超高功率石墨粉32份。

首先將各種粉末材料（高碳絲微纖維、超高功率石墨粉、石墨烯胚料）進行密封攪拌10分鐘；然后倒入丁腈膠乳攪拌5分鐘，直到看不見球狀物，最后倒入石墨烯乳劑，使用玻璃棒攪拌10分鐘直到看不見小球狀現(xiàn)象，這時就說明產(chǎn)品已經(jīng)攪拌均勻。取下攪拌材料，放進制粒機制粒，生產(chǎn)出直徑3mm長的顆粒，放到烘箱中在150°中烘干為止。如果出現(xiàn)有石墨烯顆粒在一起要再放入粉碎機粉碎顆粒，粒徑不能超過8-12目，保障石墨烯顆粒在摩擦材料中處于均勻狀態(tài)，起到完全能降低磨耗，成倍延長摩擦材料（剎車片）使用壽命的目的。其中，石墨烯胚料選用固定碳含量大于99%小于等于99.8%的高碳石墨經(jīng)過分層破碎，粒度不超過粒徑為1000目的超微細生產(chǎn)工藝制成。

經(jīng)過試驗，采用上述實施例的石墨烯摩擦顆粒制造出的剎車片使用壽命均是普通剎車片使用壽命的成倍以上，特殊要求可達十倍的設計要求。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。