一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片的制作方法
【專利摘要】一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，由原料經(jīng)混料、熱壓成型和固化工序加工制成，原料包括20-30重量份的鑄造鋁合金ZAlSi8MgBe粉末、8-10重量份的碳化硅、6-8重量份的鈦酸鉀纖維、5-6重量份的芳綸纖維、1-2重量份的玻璃纖維、5-6重量份的氧化鋯、3-4重量份的四針狀氧化鋅晶須、1-2重量份二硫化鉬,1-2重量份硫酸鋇，1-2重量份碳化鎢。本發(fā)明的基體材料用鋁合金來代替鋼，由于鋁合金的散熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的鋼，剎車摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)散失，降低剎車片表面的溫度，從而減輕了高溫?zé)崴ネ诵裕夷p率很?。煌瑫r(shí)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使用時(shí)噪音頻率在450Hz以下，在車內(nèi)基本聽不見明顯的噪音。
【專利說明】一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體是一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前制作剎車片的摩擦材料主要分為傳統(tǒng)石棉型剎車片、金屬混合型剎車片和陶 瓷基摩擦材料剎車片。其中石棉型剎車片突出問題是強(qiáng)度低、熱穩(wěn)定性差、易磨損，已逐漸 被淘汰；金屬混合型剎車片目前仍然是剎車片的主要類型，主要材料鋼纖維作為增強(qiáng)纖維， 由于金屬含量較高，其導(dǎo)熱性和強(qiáng)度有了一定提高，但是由于現(xiàn)在城市以及高速公路道路 路況較好，同時(shí)家用轎車的普及，良好的路況導(dǎo)致汽車車速較快，當(dāng)剎車時(shí)剎車片承受的應(yīng) 力更大，鋼制剎車片其一噪音大，其二由于散熱性一般，表面溫度過高導(dǎo)致熱衰退明顯并且 磨損嚴(yán)重，使用壽命大大縮短并且容易出現(xiàn)安全事故。隨著汽車技術(shù)的高速發(fā)展，其對(duì)制動(dòng) 安全性有了更高的要求，現(xiàn)有的摩擦材料剎車片由于材料搭配缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)，仍然存在 高速衰退、高溫衰退、穩(wěn)定性、噪音和振動(dòng)以及使用壽命的低等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種摩擦性能好、低噪音、且減 輕了高溫?zé)崴ネ诵圆⑻岣呤褂脡勖脑鰪?qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：由原料經(jīng)混料、熱壓成型和固化工 序加工制成，原料包括20-30重量份的鑄造鋁合金ZAlSi8MgBe粉末、8-10重量份的碳化硅、 6-8重量份的鈦酸鉀纖維、5-6重量份的芳綸纖維、1-2重量份的玻璃纖維、5-6重量份的氧 化鋯、3-4重量份的四針狀氧化鋅晶須、1-2重量份二硫化鑰，1-2重量份硫酸鋇，1-2重量份 碳化鎢；所述的碳化硅的粒徑10-12 y m，所述的鈦酸鉀纖維長度為16-18 y m，所述的芳綸 纖維長度為2-2. 5mm、單絲直徑為8-10 y m，所述的玻璃纖維為120-140目的玻璃纖維粉末， 所述的四針狀氧化鋅晶須的長度為10-12 y m、根部直徑為1-1. 5 y m，所述的氧化鋯粒徑為 3-5 ii m，所述二硫化鑰粒徑為20-30nm，所述的碳化鎢的粒徑為20-30 ii m。
[0005] 上述方案進(jìn)一步優(yōu)化為：原料包括25重量份的鑄造鋁合金ZAlSi8MgBe粉末、9重 量份的碳化硅、7重量份的鈦酸鉀纖維、5重量份的芳綸纖維、2重量份的玻璃纖維、6重量份 的氧化鋯、4重量份的四針狀氧化鋅晶須、1重量份二硫化鑰，2重量份硫酸鋇，2重量份碳化 鎢。
[0006] 本發(fā)明的基體材料用鋁合金來代替鋼，由于鋁合金的散熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的鋼， 剎車摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)散失，降低剎車片表面的溫度，從而減輕了高溫?zé)崴ネ诵裕?并且在溫度高達(dá)到550-600度時(shí)，其摩擦系數(shù)仍能穩(wěn)定在0. 45左右，同時(shí)由于增加了各種 增強(qiáng)離子以及纖維，提高了剎車片的強(qiáng)度使磨損率大幅度較少；同時(shí)經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，使用時(shí) 噪音頻率在450Hz以下，在車內(nèi)基本聽不見明顯的噪音。本地發(fā)明具有配料成分少，生產(chǎn)工 藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，其制備的剎車片解決了現(xiàn)有剎車片存在的問題，能夠較好的防止高速衰退、 高溫衰退，且具有較好穩(wěn)定性和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0007] 實(shí)施例1 一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，由原料經(jīng)混料、熱壓成型（200-250Mpa，8-10分鐘)和 固化工序（350-380攝氏度固溶3-4小時(shí)，水冷，220-240攝氏度固溶-時(shí)效處理7-8小時(shí)） 加工制成，原料包括20重量份的鑄造鋁合金ZAlSi8MgBe粉末、10重量份的碳化硅、6重量 份的鈦酸鉀纖維、6重量份的芳綸纖維、1重量份的玻璃纖維、6重量份的氧化鋯、3重量份 的四針狀氧化鋅晶須、2重量份二硫化鑰，2重量份硫酸鋇，2重量份碳化鎢；碳化硅的粒徑 10 ym，鈦酸鉀纖維長度為18 iim，芳纟侖纖維長度為2_、單絲直徑為10 iim，玻璃纖維為120 目的玻璃纖維粉末，四針狀氧化鋅晶須的長度為12 y m、根部直徑為1 y m，氧化鋯粒徑為 5 u m, _硫化鑰粒徑為20nm，碳化鶴的粒徑為30 u m。
[0008] 實(shí)施例2 一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，由原料經(jīng)混料、熱壓成型和固化工序加工制成，原料 包括30重量份的鑄造錯(cuò)合金ZAlSi8MgBe粉末、8重量份的碳化娃、8重量份的鈦酸鉀纖維、 5重量份的芳綸纖維、2重量份的玻璃纖維、5重量份的氧化鋯、4重量份的四針狀氧化鋅晶 須、1重量份二硫化鑰，2重量份硫酸鋇，1重量份碳化鎢；碳化硅的粒徑12 y m，鈦酸鉀纖維 長度為16 y m，芳綸纖維長度為2. 5_、單絲直徑為8 y m，玻璃纖維為140目的玻璃纖維粉 末，四針狀氧化鋅晶須的長度為10 U m、根部直徑為1. 5 y m，氧化鋯粒徑為3 y m，二硫化鑰 粒徑為30nm，碳化鶴的粒徑為20 u m。
[0009] 實(shí)施例3， 一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，由原料經(jīng)混料、熱壓成型和固化工序加工制成，原料 包括25重量份的鑄造鋁合金ZAlSiSMgBe粉末、9重量份的碳化硅、7重量份的鈦酸鉀纖維、 5重量份的芳綸纖維、2重量份的玻璃纖維、6重量份的氧化鋯、4重量份的四針狀氧化鋅晶 須、1重量份二硫化鑰，2重量份硫酸鋇，2重量份碳化鎢。碳化硅的粒徑12 y m，鈦酸鉀纖維 長度為16 iim，芳綸纖維長度為2. 5_、單絲直徑為8 iim，玻璃纖維為140目的玻璃纖維粉 末，四針狀氧化鋅晶須的長度為10 U m、根部直徑為1. 5 y m，氧化鋯粒徑為3 y m，二硫化鑰 粒徑為30nm，碳化鶴的粒徑為20 u m。
[0010] 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB5763-2008,將實(shí)施例1-3的剎車片（實(shí)施例）以及國內(nèi)現(xiàn)有的其 他廠家生產(chǎn)的鋼制半金屬剎車片(對(duì)照例）分別在定速摩擦機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下 表：

【權(quán)利要求】
1. 一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，由原料經(jīng)混料、熱壓成型和固化工序加工制成，其 特征是：原料包括20-30重量份的鑄造鋁合金ZAlSi8MgBe粉末、8-10重量份的碳化硅、6-8 重量份的鈦酸鉀纖維、5-6重量份的芳綸纖維、1-2重量份的玻璃纖維、5-6重量份的氧化 鋯、3-4重量份的四針狀氧化鋅晶須、1-2重量份二硫化鑰，1-2重量份硫酸鋇，1-2重量份 碳化鎢；所述的碳化硅的粒徑10-12 μ m，所述的鈦酸鉀纖維長度為16-18 μ m，所述的芳綸 纖維長度為2-2. 5mm、單絲直徑為8-10 μ m，所述的玻璃纖維為120-140目的玻璃纖維粉末， 所述的四針狀氧化鋅晶須的長度為10-12 μ m、根部直徑為1-1. 5 μ m，所述的氧化鋯粒徑為 3-5 μ m，所述二硫化鑰粒徑為20-30nm，所述的碳化鎢的粒徑為20-30 μ m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料剎車片，其特征是：原料包括25重量份 的鑄造鋁合金ZAlSiSMgBe粉末、9重量份的碳化硅、7重量份的鈦酸鉀纖維、5重量份的芳綸 纖維、2重量份的玻璃纖維、6重量份的氧化鋯、4重量份的四針狀氧化鋅晶須、1重量份二硫 化鑰，2重量份硫酸鋇，2重量份碳化鎢。
【文檔編號(hào)】F16D69/02GK104265816SQ201410402413
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】朱安東, 韓克彥, 李軍委, 吳海金 申請(qǐng)人:山東金山汽配有限公司