专利名称：：湿式纸基摩擦材料及其摩擦片的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，用于汽车及产业机械的自动变速器的摩擦片中，属于汽车及产业机械领域。
背景技术：
：纸基摩擦材料及摩擦片已大量应用于汽车及产业机械的自动变速器中，用于制造自动变速器中的摩擦片部件，但现有大量在应用的纸基摩擦材料及摩擦片由于注重高的静摩擦系数及耐久性，添加了大量的耐磨填料，例如，中国专利公开号CN1529068A公开的专利技术中，虽然通过调节剂提高了纸基摩擦材料的物理机械性能，但大量的耐磨填料减少了纸基摩擦材料纤维间的孔隙，导致摩擦片润滑性变差，离合器易被损坏，同时导致了动摩擦系数较小，摩擦片不能达到较低的静动摩擦系数比，从而自动变速器不能达到顺畅的变速。
发明内容本发明提供一种新的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，采用高摩擦系数与良好的摩擦特性、低静动摩擦系数比、高耐热、高耐压及耐久共存的新型湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，解决现有的纸基摩擦材料所制造的摩擦片在变速时不能达到很顺畅的变速及耐久和耐热差的问题。本发明的技术方案是-湿式纸基摩擦材料基本组成的质量百分比为棉纤维1540%,碳纤维38%，碳粉510%,硅藻土510%，氧化铁510%,人工合成纤维1020%，酚醛树脂4045%,填充材料520%。所述的酚醛树脂为柔性40%变性酚醛树脂。所述的人工合成纤维为芳纶，也可以是聚丙烯晴人工合成纤维，滤水度为300-400ml。填充材料为小颗粒的硅藻土和氧化铁，小颗粒的硅藻土和氧化铁的颗粒直径为2-5um。由于采用了本发明的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，选用柔软性较好的特殊变性树脂，从而提高湿式纸基摩擦材料的摩擦系数，同时提高了湿式纸基摩擦材料的柔软性，使得摩擦片和对偶片结合时接触面均匀，从而达到摩擦所产生的热量尽可能的分散，同时改变合成纤维的混合，其滤水度为300-400ml，使得纤维间的强度提高，从而提高纸基摩擦材料的剥离强度，与现有技术相比，本发明的工艺流程短且合理，工艺参数与性能稳定，模具结构简单，制造安装和使用容易，工作可靠，使用寿命长，显著提高了摩擦片的质量,提高了产品成品率和大幅度降低了生产成本，具有很强的创造性和实用性，因而市场前景非常广阔。图l:是本发明实施例一的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的静摩擦系数变化值的曲线图2:是本发明实施例二的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的静摩擦系数变化值的曲线图3:是本发明实施例一的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的动摩擦系数变化值的曲线图4:是本发明实施例二的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的动摩擦系数变化值的曲线图5:是本发明实施例一的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的静摩擦系数与动摩擦系数之比值的变化值的曲线图6:是本发明实施例二的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片在不同压力下的静摩擦系数与动摩擦系数之比值的变化值的曲线图7:是本发明实施例一的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片多级能量测试值的曲线图；图8:是本发明实施例二的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片多级能量测试值的曲线图；图9:是本发明实施例一和实施例二的能量值与现有技术比较例一和比较例二的能量值的坐标图。图l、图2中横坐标为面压力值，单位Mpa，纵坐标为静摩擦系数值；图3、图4中横坐标为面压力值，单位Mpa，纵坐标为动摩擦系数值；图5、图6中横坐标为面压力值，单位Mpa，纵坐标为静摩擦系数与动摩擦系数之比值；图7、图8中横坐标为能量值，单位Kgm/cm2sec，纵坐标为动摩擦系数值；图9中1、实施例一的能量值；2、实施例二的能量值；3、比较例一的能量值；4、实施例二的能量值；纵坐标为能量值，单位Kgm/cm2sec。具体实施例方式实施例一如图l、图3、图5、图7、图9所示。湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，采用棉纤维、碳纤维、碳粉、硅藻土、人工合成纤维及酚酸树脂，湿式纸基摩擦材料质量百分比组成为棉纤维20%、碳纤维3%、碳粉7%、硅藻土5%、氧化铁10%、聚丙烯晴纤维10%、酚醛树脂40%、填料5%。摩擦片制作工艺步骤为纸巻前期处理工艺步骤为纸巻一浸泡一干燥一冲切成形；钢片前期处理工艺步骤为钢片一浸泡一清洗处理一表面干燥一表面涂胶一干燥；二者前期工艺完毕后继续后续的工艺步骤为纸圈与钢片进行组合一粘接一厚度调整一表面油槽加工一检査一包装。所述的酚醛树脂为柔性40%变性酚醛树脂。所述的人工合成纤维为芳纶，也可以是聚丙烯晴人工合成纤维，其二者的滤水度都为300-400ml。所述的填充材料为小颗粒的硅藻土和氧化铁，小颗粒的硅藻土和氧化铁的颗粒直径为2-5iim。纸巻浸泡于浓度为35-40%的柔性40%变性树脂中。浸泡了柔性40%变性树脂的纸巻在18(TC的温度下干燥8—10分钟，然后对纸巻进行冲切成形。钢片在浓度为10%的盐酸中浸泡1分钟，然后表面用清水冲洗，接着在iio'c的温度下进行表面干燥2分钟，钢片表面干燥后涂上胶水，在8(TC温度下干燥1分钟。将冲切成形的纸巻和涂好胶水的钢片进行组合粘接，二者组合后在20(TC的温度和3MPa的压力下加热1分钟，接着在100吨的热压机上在30(TC的温度中加热5-10秒进行厚度调整，然后进行摩擦片表面油槽加工。实施例二如图2、图4、图6、图8、图9所示。湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，采用棉纤维、碳纤维、碳粉、硅藻土、人工合成纤维及酚醛树脂，湿式纸基摩擦材料质量百分比组成为棉纤维15%、碳纤维7%、碳粉3%、硅藻土10%、氧化铁10%、聚丙烯晴纤维5%、芳纶纤维5%、酚醛树脂40%、填料5%。摩擦片制作工艺步骤为纸巻前期处理工艺步骤为纸巻一浸泡一干燥一冲切成形；钢片前期处理工艺步骤为钢片一浸泡一清洗处理一表面干燥—表面涂胶—干燥；二者前期工艺完毕后继续后续的工艺步骤为纸圈与钢片进行组合一粘接—厚度调整—表面油槽加工一检查一包装。所述的酚醛树脂为柔性40%变性酚醛树脂。5所述的人工合成纤维为芳纶或聚丙烯晴人工合成纤维，其滤水度为300-400ml。所述的填充材料为小颗粒的硅藻土和氧化铁，小颗粒的硅藻土和氧化铁的颗粒直径为2-5um。纸巻浸泡于浓度为35-40%的柔性40%变性树脂中。浸泡了柔性40%变性树脂的纸巻在18(TC的温度下干燥8—10分钟，然后对纸巻进行冲切成形。钢片在浓度为10%的盐酸中浸泡1分钟，然后表面用清水冲洗，接着在ll(TC的温度下进行表面干燥2分钟，钢片表面干燥后涂上胶水，在8(TC温度下干燥1分钟。将冲切成形的纸巻和涂好胶水的钢片进行组合粘接，二者组合后在20(TC的温度和3MPa的压力下加热1分钟，接着在100吨的热压机上在30(TC的温度中加热5-10秒进行厚度调整，然后进行摩擦片表面油槽加工。与实施例一和实施例二进行对比试验的现有技术比较例一和比较例二比较例一根据中国专利公开号CN1529068A制作试样l，酚醛树脂37%、木纤维20%、竹纤维10%、碳纤维17%、石墨8%、二氧化硅3%、硅藻土3%、氧化铁2%。比较例二根据中国专利公开号CN1529068A制作试样2，酚醛树脂35%、木纤维27%、竹纤维10%、碳纤维15%、石墨5%、二氧化硅3%、硅藻土2%、氧化铁3%。实施例一与实施例二的试验条件及参数:表一摩擦特性测试条件<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表二多级能量测试条件<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从图l、图2、图3、图4可以看出，由于实施例一和实施例二使用了柔性40%变性酚酵树脂以及加入了颗粒直径2-5um的硅藻土和氧化铁，提高了接触面积，使得静摩擦系数Us有了相应的提高，同时实施例在保持原有纤维间的气孔率和气孔径的同时，使用了颗粒直径2-5ym的硅藻土和氧化铁，提高了接触面积，使得动摩擦系数得到了提高，从图5、图6可以看出静动摩擦系数比有了明显的降低，从而在变速时的震动减小，实现顺畅的变速。本发明选择芳纶、聚丙烯晴等人工合成纤维，其滤水度控制在300-400ml，使得纤维之间的强度得到提高，从而提高纸基摩擦的剥离强度，耐久性得到提高。从图7、图8可以看出，实施例一和实施例二的材料比较稳定，有较高的摩擦系数，耐久性好。而比较例一和比较例二的摩擦系数低，并且在第七级时摩擦系数有了很大的縮小，从而失效。为了提高材料的耐热性，现有的技术通常采用提高热传导性高的材料的使用量，使得材料自身的热传导性得到提高，或者提高材料的气孔率，通过油传热，但这往往影响了摩擦性能。本发明采用了柔性40%变性酚醛树脂，使得材料在离合时保持均一的接触面积，让热得到尽可能的分散。从图9可以看出，实施例一和实施例二的材料具有很好的耐热性权利要求1、一种湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，其特征在于湿式纸基摩擦材料基本组成的质量百分比为棉纤维15～40％，碳纤维3～8％，碳粉5～10％，硅藻土5～10％，氧化铁5～10％，人工合成纤维10～20％，酚醛树脂40～45％，填充材料5～20％。2、根据权利要求1所述的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，其特征在于所述的酚醛树脂为柔性40%变性酚醛树脂。3、根据权利要求1所述的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，其特征在于所述的人工合成纤维为芳纶，也可以是聚丙烯晴人工合成纤维，滤水度为300-400ml。4、根据权利要求1所述的湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，其特征在于填充材料为小颗粒的硅藻土和氧化铁，小颗粒的硅藻土和氧化铁的颗粒直径为2-5um。全文摘要湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，材料组成的质量百分比棉纤维15～40％，碳纤维3～8％，碳粉5～10％，硅藻土5～10％，氧化铁5～10％，人工合成纤维10～20％，酚醛树脂40～45％，填充材料5～20％；摩擦片工艺步骤纸卷、浸泡、干燥、冲切成形；钢片、浸泡、清洗处理、表面干燥、表面涂胶、干燥；然后纸圈与钢片进行组合、粘接、厚度调整、表面油槽加工、检查、包装，本发明采用高摩擦系数与良好的摩擦特性、低静动摩擦系数比、高耐热、高耐压及耐久共存的新型湿式纸基摩擦材料及其摩擦片，解决现有的纸基摩擦材料所制造的摩擦片在变速时不能达到很顺畅的变速及耐久和耐热差的问题，具有很强的创造性和实用性，因而市场前景广阔。文档编号F16D69/02GK101463875SQ20081018691公开日2009年6月24日申请日期2008年12月5日优先权日2008年12月5日发明者健刘申请人:本航集团台州市恒宇汽配有限公司