专利名称：汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械制动用摩擦部件，尤其是涉及汽车专用无石棉偏软型半 金属制动材料。
背景技术：
目前的汽车运行速度更快，制动频率和强度都有很大提高，所以制动时产生的热 量就更大，摩擦面的温度也升得更高，因而要求摩擦材料在任何制动条件下，都能保持比较 稳定的摩擦系数，才能使制动踏板的灵敏度提高，降低制动噪音并有利于驾驶员集中精力 驾驶。现有技术多采用石棉材料制作制动摩擦片，不仅摩擦系数欠稳定，尤其是高温衰减加 剧，对配附件损伤较重。同时石棉摩擦片受热吸水易膨胀，此外石棉材料对人体也有较大损 害，随着对环境要求的不断提高，取消石棉摩擦片已是势在必行，世界上已有不少国家禁止 生产和使用石棉制品制动衬片。
发明内容
为了提高现有汽车制动衬片使用性能，延长其使用寿命，本发明提供了一种汽车 专用无石棉偏软型半金属制动材料，改进了摩擦材料的配方，具有较高的耐磨和热稳定性。为了达到上述目的本发明所采取的技术方案是一、材料的配方1、汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于各组分的重量百分比为 改性树脂10. 8% 13. 2%、有机钢质纤维5. 4% 6.6%、钢纤维11. 7% 14. 3%、植物 麻纤维5. 4 % 6. 6 %、铜纤维4. 5 % 5. 5 %、二硫化钼1. 8 % 2. 2 %、柔性焦炭9 % 11%、鳞片石墨3. 6% 4.4%、摩擦粉4. 5% 5. 5%、氧化铝0. 9% 1. 1%、炭黑0.9% 1. 1%、硬脂酸锌0. 45% 0. 55%、树脂增韧剂3. 15% 3. 85 %、轻质碳酸钙4. 5 % 5.5%、硅灰石9% 11%、硫酸钡14. 4% 17.6%。2、本发明各组分最佳重量百分比为改性树脂12%、有机钢质纤维6%、钢纤维 13%、植物麻纤维6%、铜纤维5%、二硫化钼2%、柔性焦炭10%、鳞片石墨4%、摩擦粉 5%、氧化铝1%、炭黑1%、硬脂酸锌0. 5%、树脂增韧剂3. 5%、轻质碳酸钙5%、硅灰石 10%、硫酸钡16%。二、主要工艺说明1、原材料各组分精度应小于误差；2、原材料各组分不得受潮、结块、变色、变质；3、各组分材料在聚合温度为150_160°C、单位压力为30Mpa、时间为15分钟的工况 下一次热压成型。4、热压成型后的产品在保温炉中进行热处理，热处理温度依次为140°C保温2小 时，160°C保温3小时，180°C保温3小时，200°C保温2小时。三、主要组分元理化特性要求
1、改性树脂游离酚应 <2.5%固化速度 45-65秒软化点 ≥100‘C粒度< 300 目2、摩擦粉筛余物840 μ m 0-1.5 %筛余物355 μ m 4-6 %筛余物250 μ m 20-35 %筛余物150 μ m 20-35 %筛余物130 μ m 25-40 %丙酮抽出物1-5 %水份1 %3、鳞片石墨高纯石墨99.9%4、氧化铝AL2O3 杂质含量小于水份 小于粒度 小于340目5、其他各组分采用一般工业用标准。本发明的有益效果是本发明各组分采用高温聚合热压成型，摩擦材料利用率较 高，工艺简单，不容易损坏。本发明配方中不含有石棉材料，污染小，价格低，摩擦系数稳定， 同生产出的制动蹄片，有较高的耐磨性，既不会太软造成磨损太快，又不会太硬造成轮毂的 损害，温升衰减较小，使用时噪音也较低。本发明制动蹄片各项理化性能如下1、有较好的热稳定性，摩擦系数变化率较小常温摩擦系数0. 38-0. 4高温摩擦系数(350°C) 0. 25-0. 282、较高的耐磨性测试磨损性能大于GB5763-2008标准2倍以上。3、硬度偏低，采用HRL测量为50-70HB，制动噪音大大降低。4、冲击强度3. Odj/cm2达标。5、密度2. 25-2. 45g/cm3，符合轻质方向。6、对配偶零件损耗较低，对250和普通铸铁磨合性能甚佳。
具体实施例方式汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，是以矿物为主的无机材料和有机材料复 合而成，以高聚物(改性树脂)为黏结剂，有机纤维和无机纤维为增强材料，矿物粉体和 有机粉体为填料，经复合加工而制成。其中各成份含量为改性树脂10. 8% 13.2%、有 机钢质纤维5. 4% 6. 6%、钢纤维11. 7% 14. 3%、植物麻纤维5. 4% 6. 6%、铜纤维4. 5% 5. 5%、二硫化钼1. 8% 2. 2%、柔性焦炭9% 11%、鳞片石墨3. 6% 4. 4%, 摩擦粉4. 5% 5.5%、氧化铝0.9% 1. 1%、炭黑0.9% 1. 1%、硬脂酸锌0. 45 % 0. 55%、树脂增韧剂3. 15% 3. 85%、轻质碳酸钙4. 5% 5. 5%、硅灰石9% 11%、硫酸 钡 14. 4% 17. 6%。其中，改性树脂为黏结剂，各种纤维为增强材料，其它为填料。实施例1 汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为改性树脂 11%、有机钢质纤维6. 6%、钢纤维14%、植物麻纤维6%、铜纤维4. 5%、二硫化钼1. 8%、柔 性焦炭10%、鳞片石墨3. 6%、摩擦粉4. 5%、氧化铝0. 9%、炭黑0. 9%、硬脂酸锌0. 45%、 树脂增韧剂3. 15%、轻质碳酸钙5%、硅灰石11%、硫酸钡16. 6%。实施例2 汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为改性树脂 12%、有机钢质纤维6%、钢纤维13%、植物麻纤维6%、铜纤维5%、二硫化钼2%、柔性焦炭 10%、鳞片石墨4%、摩擦粉5%、氧化铝1%、炭黑1%、硬脂酸锌0. 5%、树脂增韧剂3. 5%、 轻质碳酸钙5%、硅灰石10%、硫酸钡16%。实施例3 汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为改性树 脂13 %、有机钢质纤维5. 4 %、钢纤维12 %、植物麻纤维5. 4 %、铜纤维5. 5 %、二硫化钼 2.2%、柔性焦炭11%、鳞片石墨4.4%、摩擦粉5.5%、氧化铝1. 1%、炭黑1. 1%、硬脂酸锌 0. 55%、树脂增韧剂3. 85%、轻质碳酸钙5. 5%、硅灰石9%、硫酸钡14. 5%。其中以实施例2为最佳实施例。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求
一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于各组分的重量百分比为改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。
2.根据权利要求1所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 各组分的重量百分比为改性树脂12%、有机钢质纤维6%、钢纤维13%、植物麻纤维6%、 铜纤维5%、二硫化钼2%、柔性焦炭10%、鳞片石墨4%、摩擦粉5%、氧化铝1%、炭黑1%、 硬脂酸锌0. 5%、树脂增韧剂3. 5%、轻质碳酸钙5%、硅灰石10%、硫酸钡16%。
3.根据权利要求2所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 各组分材料在聚合温度为150-160°C、单位压力为30Mpa、时间为15分钟的工况下一次热压 成型。
4.根据权利要求3所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 热压成型后的产品在保温炉中进行热处理，热处理温度依次为140°C保温2小时，160°C保 温3小时，180°C保温3小时，200°C保温2小时。
5.根据权利要求4所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 所述改性树脂游离酚应< 2. 5%、固化速度45-65秒、软化点彡100°C、粒度< 300目。
6.根据权利要求5所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 所述摩擦粉中丙酮抽出物含量1_5%，水份含1%。
7.根据权利要求6所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 所述鳞片石墨为99. 9%的高纯石墨。
8.根据权利要求7所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于 所述氧化铝中杂质含量小于1%、水份小于1%、粒度小于340目。
全文摘要
本发明公开了一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于各组分的重量百分比为改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。本发明提高了现有汽车制动衬片使用性能，延长了使用寿命，给汽车提供了一种专用无石棉偏软型半金属制动材料，改进了摩擦材料的配方，具有较高的耐磨性和热稳定性。
文档编号F16D69/02GK101929515SQ201010169709
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者吴德宣, 李建秋 申请人:江苏滔海机械制造有限公司