本发明涉及摩擦材料领域，尤其涉及一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法。
背景技术：
刹车片，也称为制动片或刹车皮，在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用。摩擦材料在刹车片制造和使用过程中起着关键作用。
随着科技的进步和人们生活水平的提高，对刹车片的环保要求也逐步提高。可行性研究报告显示，在国外市场，无石棉、少金属的陶瓷型摩擦材料已经开始向市场推广；欧美一些国家已经就限制摩擦材料中有害重金属组分的含量进行立法。所以，在可以预见的将来，摩擦材料中重金属组分的含量将会成为摩擦材料出口欧美的一项贸易限制。因此，如何设计一种少金属的摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片，以及如何设计其制造工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
玄武岩纤维化学性稳定，具有良好的耐酸、耐碱性，使用温度范围大，力学性强，无毒，不易燃，而且具有优良的物理机械性能，拉伸强度、弹性模量及断裂伸长都比较大。在一些应用领域内完全可以替代玻璃纤维、碳纤维、高硅氧纤维、陶瓷纤维、芳纶及其他化学纤维等充当复合材料的增强体。玄武岩纤维与酚醛树脂有着良好的亲和力，能极大的提高摩擦材料的抗冲击强度，提升材料的抗磨损性能，因此，将其用于刹车片的主要原料能使刹车片向更安全耐磨，更舒适，更环保，同时兼顾用户能接受的成本方向发展，具有很大的市场潜力。
技术实现要素：
本发明的目的在于，减少刹车片中金属组分的含量的同时能减小噪音和产品磨耗，从而提供一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法。
本发明的具体方案如下:
一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法，所述制备方法的步骤为：
(1)混料：按照组分为粘接剂10-25％，增强材料20-75％，研磨剂3-15％，润滑剂3-13％，填料10-30％；
其中，粘接剂采用改性后丁腈改性酚醛树脂和硅改性酚醛树脂的组合；增强材料为以玄武岩纤维为主，配与芳纶纤维、碳纤维、金属纤维的一种或几种混合，且玄武岩纤维为含量至少为80％及以上；研磨剂为氧化铬、氧化锆、三氧化二铝、氧化铁、摩擦粉的一种或几种；润滑剂为石墨、二硫化钼、云母的一种或几种组合；填料包括钛酸钾(或磷片钛酸钾、钛酸钾须)、碳酸钙(或碳酸钙须)、蛭石粉的一种或几种组合；按上述配比完成配制后，倒入研磨机进行研磨，再对原料进行机械搅拌，得到细小均匀的原料。
(2)压制：将步骤(1)搅拌均匀的原料和涂完胶的刹车片背板送入模压工序，在温度180-220℃，压力为13-25MPa的条件下压制5-7min后刹车片出模。
(3)热处理：对步骤(2)中出模的刹车片进行热处理，第一阶段：从室温升温到200℃，升温时间为1小时，200℃保温2小时；第二阶段：从200℃升温到300℃，升温时间1小时，300℃保温3小时；第三阶段：从300℃升温到400度，升温时间1小时，保温2小时；第四阶段：自然冷却到到30℃后，刹车片出炉。
(4)机械修整：经过步骤(3)热处理完成后的刹车片进行表面修整，采用的设备包括直线磨床、圆盘磨床、开槽机和倒角机等。
(5)刻印、涂装、包装。
优选地，所述的摩擦材料部分原材料的规格分别为：增强材料中玄武岩纤维直径6-25微米，润滑剂材料的粒径为150-350目。
优选地，步骤(1)中对原料的研磨时间为10-15min，搅拌时间为15-20min。
采用上述方案后，本发明的有益效果在于:玄武岩纤维作为增强材料，替代玻璃纤维充当复合材料的增强体，使得刹车片具有很好的力学性能、耐高温性和耐老化性；玄武岩纤维原料充足，成本低，适合大量生产；本方法制备的刹车片能有效吸收和释放在高温时的热能，提长了高温制动性能的同时保证了使用过程中制动舒适，无噪音产生，产品磨耗小，极少粉尘、无冒烟、无异味。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式。
实施例1
一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法，所述制备方法的步骤为：
(1)混料：按照组分为粘接剂20％，增强材料50％，研磨剂6％，润滑剂4％，填料20％；其中，粘接剂包含50％的丁腈改性酚醛树脂和50％的硅改性酚醛树脂的组合；增强材料为以80％玄武岩纤维，配与10％芳纶纤维、10％碳纤维的混合；研磨剂包括25％氧化铬、25％氧化锆、25％三氧化二铝和25％氧化铁；润滑剂包括50％石墨、25％二硫化钼、25％云母；填料包括50％磷片钛酸钾和50％碳酸钙粉的组合。其中，增强材料中玄武岩纤维直径6微米，润滑剂材料的粒径为150目；按上述配比完成配制后，倒入研磨机进行研磨10min，再对原料进行机械搅拌20min。
(2)压制：将步骤(1)搅拌均匀的原料和涂完胶的刹车片背板送入模压工序，在温度180℃，压力为13MPa的条件下压制7min后刹车片出模。
(3)热处理：对步骤(2)中出模的刹车片进行热处理，第一阶段：从室温升温到200℃，升温时间为1小时，200℃保温2小时；第二阶段：从200℃升温到300℃，升温时间1小时，300℃保温3小时；第三阶段：从300℃升温到400度，升温时间1小时，保温2小时；第四阶段：自然冷却到到30℃后，刹车片出炉。
(4)机械修整：经过步骤(3)热处理完成后的刹车片进行表面修整，采用的设备包括直线磨床、圆盘磨床、开槽机和倒角机等。
(5)刻印、涂装、包装。
经检测，按上述实施例值得的玄武岩纤维刹车片的抗冲击强度可为5.5dj.cm-3以上；高温衰退率小于14.6％；按GB6763-2008完成试验之后总磨损率为0.23。
实施例2
一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法，所述制备方法的步骤为：
(1)混料：按照组分为粘接剂15％，增强材料50％，研磨剂5％，润滑剂5％，填料25％；其中，粘接剂包含50％的丁腈改性酚醛树脂和50％的硅改性酚醛树脂的组合；增强材料为以85％玄武岩纤维，配与7.5％芳纶纤维和7.5％碳纤维的混合；研磨剂包括20％氧化铬、20％氧化锆、20％三氧化二铝、20％氧化铁和20％摩擦粉；润滑剂包括35％石墨、40％二硫化钼、25％云母；填料包括50％磷片钛酸钾和50％碳酸钙粉的组合。其中，增强材料中玄武岩纤维直径15微米，润滑剂材料的粒径为250目；按上述配比完成配制后，倒入研磨机进行研磨10min，再对原料进行机械搅拌20min。
(2)压制：将步骤(1)搅拌均匀的原料和涂完胶的刹车片背板送入模压工序，在温度200℃，压力为18MPa的条件下压制6min后刹车片出模。
(3)热处理：对步骤(2)中出模的刹车片进行热处理，第一阶段：从室温升温到200℃，升温时间为1小时，200℃保温2小时；第二阶段：从200℃升温到300℃，升温时间1小时，300℃保温3小时；第三阶段：从300℃升温到400℃，升温时间1小时，保温2小时；第四阶段：自然冷却到到30℃后，刹车片出炉。
(4)机械修整：经过步骤(3)热处理完成后的刹车片进行表面修整，采用的设备包括直线磨床、圆盘磨床、开槽机和倒角机等。
(5)刻印、涂装、包装。
经检测，按上述实施例值得的玄武岩纤维刹车片的抗冲击强度可为5.6dj.cm-3以上；高温衰退率小于13.8％；按GB6763-2008完成试验之后总磨损率为0.22。
实施例3
一种采用玄武岩纤维制备刹车片的方法，所述制备方法的步骤为：
(1)混料：按照组分为粘接剂25％，增强材料47％，研磨剂15％，润滑剂3％，填料10％；其中，粘接剂包含50％的丁腈改性酚醛树脂和50％的硅改性酚醛树脂的组合；增强材料为以85％玄武岩纤维，配与7.5％芳纶纤维和7.5％碳纤维的混合；研磨剂包括30％氧化锆、40％氧化铁和30％摩擦粉；润滑剂包括35％石墨、40％二硫化钼、25％云母；填料包括50％磷片钛酸钾和50％碳酸钙粉的组合。其中，增强材料中玄武岩纤维直径25微米，润滑剂材料的粒径为250目；按上述配比完成配制后，倒入研磨机进行研磨10min，再对原料进行机械搅拌20min。
(2)压制：将步骤(1)搅拌均匀的原料和涂完胶的刹车片背板送入模压工序，在温220℃，压力为25MPa的条件下压制5min后刹车片出模。
(3)热处理：对步骤(2)中出模的刹车片进行热处理，第一阶段：从室温升温到200℃，升温时间为1小时，200℃保温2小时；第二阶段：从200℃升温到300℃，升温时间1小时，300℃保温3小时；第三阶段：从300℃升温到400℃，升温时间1小时，保温2小时；第四阶段：自然冷却到到30℃后，刹车片出炉。
(4)机械修整：经过步骤(3)热处理完成后的刹车片进行表面修整，采用的设备包括直线磨床、圆盘磨床、开槽机和倒角机等。
(5)刻印、涂装、包装。
经检测，按上述实施例值得的玄武岩纤维刹车片的抗冲击强度可为5.5dj.cm-3以上；高温衰退率小于13.7％；按GB6763-2008完成试验之后总磨损率为0.22。