一種汽車剎車片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料學領(lǐng)域，設及一種剎車片，具體來說是一種汽車剎車片及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 剎車片是制動系統(tǒng)中關(guān)鍵部件，其與剎車盤（或剎車鼓）相互摩擦形成了摩擦對 偶，產(chǎn)生制動力矩，并將汽車的動能轉(zhuǎn)化成熱能。剎車片的綜合性能會直接關(guān)系到制動系統(tǒng) 的可靠性和穩(wěn)定性。由于我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展和對環(huán)境保護越來越重視，對制動摩擦 材料的要求越來越苛刻。例如穩(wěn)定的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的導熱性、較低的熱衰退性、一定的高 溫機械強度、優(yōu)良的耐磨性，對對偶件磨損較小，無噪聲，對環(huán)境無污染等。
[0003] 目前，按制造材料不同，剎車片可分為石棉片、半金屬片、無石棉有機物片=種。但 由于石棉纖維導熱能力差而且可能會導致肺癌，半金屬片對剎車盤的磨損嚴重并會產(chǎn)生大 量噪音，所W尋找一種新型材料制造的剎車片已成為當務之急。六鐵酸鐘（鋼）晶須增強復 合材料本身具有優(yōu)良的滑動性及耐磨損性；同時添加六鐵酸鐘（鋼）晶須可W明顯提高復 合材料的拉伸模量和拉伸強度，有利于摩擦材料擁有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，較低的熱衰退性，并 降低了噪音傾向；所W六鐵酸鐘（鋼）晶須是一種很好的石棉替代材料。W六鐵酸鐘（鋼） 晶須代替石棉制品制成的薄型汽車剎車片，在溫度達到350°c時未出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象，其摩擦 力比石棉剎車片提高50%左右，磨耗減少40%左右，同時也降低了摩擦噪音和環(huán)境污染。 而且六鐵酸鐘（鋼）晶須硬度較低，使得W其作為增強材料的剎車片對對偶材料損傷較小。 因此，如何將六鐵酸鐘（鋼）晶須應用于剎車片中和尋求一種該剎車片的制備方法，非常值 得深入探討和研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽車剎車片及其制備方法， 所述的運種汽車剎車片及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的半金屬片對剎車盤的磨損嚴重 并會產(chǎn)生大量噪音的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種汽車剎車片，其原料按重量百分比計，由W下組分組成；
[0006] 六鐵酸鐘晶須或者六鐵酸鋼晶須 3-25wt%; 娃酸鉛空屯球 0-20wt%; 棟剛玉 0.i-15wt〇/〇: 碳纖維 0.1-20wt%；
[0007] 酷酸樹脂 3-30wt%; 填料 5-50wt%。
[000引較佳的，所述的汽車剎車片，其原料按重量百分比計，由W下組分組成；
[0009] 六鐵酸鐘晶須或者六鐵酸鋼晶須 3-20wt%: 珪酸錯空也球 0-15wt% 蹤剛玉 碳纖維 0.1-ISwt%； 酪酵樹脂 3-20wt%; 填料 10-40wt%。
[0010]進一步的，所述六鐵酸鐘（鋼）晶須（六鐵酸鐘化2〇?6Ti〇2)、六鐵酸鋼 (NazO?6Ti化)）是一種隧道式結(jié)構(gòu)的晶須增強材料，不僅具有比石棉纖維制品高得多的摩 擦溫度，又具有陶瓷材料的耐熱耐腐蝕性和碳素材料的耐磨自潤滑性。其中，六鐵酸鐘晶須 具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱隔熱性、耐磨性、潤滑性，高溫下導熱系數(shù)極低、硬度低的特點。 而六鐵酸鋼晶須與六鐵酸鐘晶須相比，化學活性更小，化學穩(wěn)定性更好，耐熱隔熱性更好， 合成成本更低。所述六鐵酸鐘和六鐵酸鋼晶須均為常規(guī)商品。
[0011] 進一步的，所述娃酸侶空屯、球為球狀娃酸侶空屯、球顆粒。娃酸侶空屯、球是由含娃 酸侶成分顆粒，烙點為1600-1700度，經(jīng)分段加熱膨脹而成得閉孔小球，內(nèi)部有很多孔穴， 具有硬度低，比重輕，顆粒度好的優(yōu)良特性，在摩擦材料應用中具有吸收噪音，吸附性強的 特點。
[0012] 進一步的，所述棟剛玉為球狀棟剛玉顆粒。棟剛玉的晶體尺寸小耐沖擊，表面干 潔，易于和其他材料與粘合劑結(jié)合，高溫性能特別穩(wěn)定，能有效的降低摩擦材料高溫制動的 衰退性，是一種優(yōu)質(zhì)的增摩材料。
[0013] 進一步的，所述碳纖維選自PAN基碳纖維、漸青碳纖維中的一種。所述碳纖維是一 種含碳量在90 %W上的具有亂層石墨結(jié)構(gòu)的碳素材料。其中，PAN基碳纖維具有比強度高、 比模量高、質(zhì)輕、耐疲勞、耐腐蝕、耐磨損、耐熱及熱膨脹系數(shù)較適宜等優(yōu)點。而漸青碳纖維， 具有摩擦磨損性能良好，特別是自潤滑性好、粘結(jié)效果好。所述PAN基碳纖維和漸青碳纖維 均為常規(guī)商品。
[0014] 進一步的，所述酪醒樹脂為腰果殼油改性酪醒樹脂。腰果殼油既有酪類化合物的 特征，也有脂肪族化合物的柔性，其改性酪醒樹脂的耐熱性和初性均有明顯改善。所述腰果 油改性酪醒樹脂用于摩擦材料，其制品摩擦性能優(yōu)良，摩擦過程中表面形成的碳化膜柔軟 且有初性不易脫落，使摩擦表面的組成和發(fā)熱狀態(tài)均勻，保證摩擦系數(shù)穩(wěn)定。
[0015] 進一步的，所述填料，包括碳酸巧、高嶺±、鐵黑、氧化侶、石墨顆粒、摩擦粉、硫化 錬、般燒石油焦炭、二硫化鋼。
[0016] 具體的，所述填料，W重量百分比計，由W下組分組成：
[0017] 碳酸巧：5-40wt%;
[0018] 高嶺 ±:5-40wt%;
[001 引 鐵黑：0. 5-30wt% ;
[0020]氧化侶：0. 5-20wt% ;
[002"石墨顆粒：5-30wt% ;
[0022] 摩擦粉：0. 5-lOwt% ;
[0023] 硫化錬：0-1Owt% ;
[0024] 般燒石油焦炭：l-30wt% ;
[00巧]二硫化鋼：0-20wt%。
[0026] 優(yōu)選的，所述填料，W重量百分比計，由W下組分組成：
[0027] 碳酸巧：5-35wt% ;
[0028] 高嶺 ±:5-35wt%;
[0029] 鐵黑：0. 5-20wt% ;
[0030] 氧化侶：0. 5-15wt% ;
[003"石墨顆粒：5-25wt% ;
[0032] 摩擦粉：0. 5-8wt% ;
[0033] 硫化錬：O-Swt% ;
[0034] 般燒石油焦炭：l-25wt% ;
[0035] 二硫化鋼：〇-15wt%。
[0036] 更優(yōu)的，所述填料中各組分均為從市場上采購的常規(guī)產(chǎn)品。采用運些組分能改進 剎車片的摩擦性能。
[0037] 更優(yōu)的，所述娃酸侶空屯、球的細度為30-60目。
[003引更優(yōu)的，所述棟剛玉的細度為250目。
[0039] 更優(yōu)的，所述碳酸巧的細度為20-150目。
[0040] 更優(yōu)的，所述高嶺±的細度為100-200目。
[0041] 更優(yōu)的，所述鐵黑的細度為100-200目。
[0042] 更優(yōu)的，所述氧化侶的細度為200-300目。
[0043] 更優(yōu)的，所述石墨顆粒的細度為20-100目。
[0044] 更優(yōu)的，所述摩擦粉的細度為20-50目。
[0045] 更優(yōu)的，所述硫化錬的細度為180-325目。
[0046] 更優(yōu)的，所述般燒石油焦炭的細度為40-60目。
[0047] 更優(yōu)的，所述二硫化鋼的細度為200-300目。
[0048] 本發(fā)明還提供了上述汽車剎車片的制備方法，采用熱壓成型工藝制備，包括W下 步驟：
[0049] 1)將六鐵酸鐘晶須或者六鐵酸鋼晶須和碳纖維按重量百分比計量后，放入攬拌機 內(nèi)攬拌，充分混合，配成混雜纖維成分；
[0050] 較佳的，所述纖維成分的混合時間為3-30min。
[0051] 較佳的，所述攬拌機為高速攬拌機。進一步的，所述高速攬拌機的轉(zhuǎn)速為 1500-3500;rpm/min。
[0052] 2)將步驟1)中纖維成分、填料與原料中其它組分按重量百分比計量后，放入攬拌 機內(nèi)攬拌，充分混合，配成原料粉末；
[0053] 較佳的，所述原料的混合時間為6-40min。
[0054] 較佳的，所述攬拌機為高速攬拌機。進一步的，所述高速攬拌機的轉(zhuǎn)速為 1500-3000;rpm/min。
[00巧]3)稱取步驟2)中原料粉末加入模具，將模具放入熱壓機中進行模壓成型，保壓冷 卻，脫模后再進行熱處理、打磨、噴涂，即得六鐵酸鐘（鋼）晶須增強樹脂基剎車片成品。
[0056] 較佳的，所述模具為根據(jù)不同車型剎車片制作不同尺寸規(guī)格的模具。
[0057] 較佳的，所述模具中原料粉末的稱取量為100±3g。
[0058] 較佳的，所述熱壓機為單動熱壓機。
[0059] 較佳的，所述模壓成型的條件為：模壓溫度：150-200°C;模壓壓力：20±2Mpa;模 壓時間：10 ±Imin。
[0060] 較佳的，所述保壓冷卻的條件為：保壓壓力：20±2Mpa;冷卻時間：20±lmin。
[0061] 較佳的，所述熱處理為分段降溫熱處理，在100-240°C的熱處理溫度范圍內(nèi)，逐一 溫度下保溫0-化，總熱處理時間：4-1化。
[0062] 所述熱處理的原理為：通過高溫，使剎車片內(nèi)的應力消除，提高表面硬度，使各組 分更加緊致。
[0063] 較佳的，所述打磨使用的設備為盤式片多功能組合磨床。
[0064] 較佳的，所述打磨的厚度為0. 2-0. 5mm。
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