本发明涉及一种摩擦材料组合物，尤其涉及一种汽车用高性能的摩擦材料组合物。
背景技术：
在汽车工业快速发展的今天，车辆的安全、环保尤为重要，对汽车刹车片的新要求不断提高。而最初较早的汽车刹车片为石棉型刹车片，但是在医学界石棉已经被证实为致癌物质，其每一次刹车就会有成千上万的石棉纤维散发到空气当中，最终经过人类的呼吸系统进入体内，对人体造成伤害，国外已经明令静止其在刹车片中的使用，且在科技日益发展的今天，汽车的各项性能均飞速提升，人们对于汽车的安全性能也更为重视，一片好的摩擦擦料直接关系到车主的人生安全。而如今多数摩擦材料在高温状态下不能不同具备良好的热衰退性能和高硬度、高抗压强度和冲击韧性的缺点。因此为了提高汽车的整体安全系数，高性能的摩擦材料在此凸显的尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明主要提供一种摩擦性能稳定、耐磨性好、抗高温热衰退性能高且在高温下具备良好的高温硬度、抗压强度和冲击韧性的摩擦材料组合物。
为了解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种高性能的摩擦材料组合物，其特征是该组合物由下列组分按重量份比例制成：芳纶纤维8-10份、硅酸铝纤维6-8份、六钛酸钾晶须5-7份、二硫化钼6-8份、雾化铜粉16-18份、羰基铁粉8-10份、重晶石3-5份、氧化钙3-6份、氧化镁4-7份、滑石粉4-7份、石墨9-15份、三油酸甘油酯6-8份、对苯二甲酸二辛酯6-8份、硼酚醛树脂25-30份。
作为优选，所述石墨为天然鳞片石墨和人造石墨的混合物，所述天然鳞片石墨与人造石墨的重量比为1:2。
作为优选，所述组合物由以下材料：芳纶纤维8份、硅酸铝纤维6份、六钛酸钾晶须5份、二硫化钼6份、雾化铜粉16份、羰基铁粉8份、重晶石3份、氧化钙3份、氧化镁5份、滑石粉5份、鳞片石墨3份、人造石墨6份、三油酸甘油酯6份、对苯二甲酸二辛酯6份、硼酚醛树脂25份制成；制作时，先将雾化铜粉、羰基铁粉、氧化钙、氧化镁、滑石粉、氧化钙经过球磨机于350r/min研磨,球磨比为1:1球磨1h，然后装入型模中于7mpa粗压，后经烘干炉于200℃干燥，将复合粉末块取出倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物与剩余成分混合，装入型模具与坯片复合后放入平板硫化机于高温450℃，压力为40mpa的条件下保持60分钟，除去毛刺即成为成品。
本发明的优点和有益效果：
铜具备良好的导热性能和自润滑性能，且其在高速制动摩擦过程中其形成的铜网络可以有效的形成热扩散的通道，使热量快速散发到环境中，避免了热聚集对于制动性能的影响。而雾化铜粉由于其粒度相较于普通铜粉其粒度更小，其具备更大的比表面积和烧结活性，更易于烧结，也正是因为如此其所得到基体的高温硬度、抗压强度和冲击韧性均高于一般的铜基体。铜基体由于其自身物理性质的特点导致其硬度较低，而铁粉具备高强度、耐磨、廉价的特点，特别是羰基铁粉可以很好的与雾化铜粉相协同，使其在具备高散热性能的基础上同时显著提升其硬度、抗压强度及冲击韧性。
本发明中单独的鳞片石墨、人造石墨及二硫化钼均可以单独作为很好的润滑剂应用在摩擦材料中。其均是原子之间结合能力很强，但是层与层之间的结合能力较弱，因此其抗压能力强抗剪切能力弱。研究表明石墨之所以摩擦力小其原因在于片晶棱镜上吸附有很薄的氧气和水蒸气，且其吸附的比例与温度成正比，若其不可以形成这些吸附膜其摩擦因素就会提高。而二硫化钼其摩擦系数低时与吸附膜无关，但高温时其容易被还原成钼粉形成颗粒而影响摩擦系数。石墨和二硫化钼之间的相互搭配保证了其无论是在低温及高温状态下其均具备良好的润滑作用。
此外本发明中采用的石墨有两种：鳞片石墨和人造石墨，人造石墨和鳞片石墨由于其自身结构的不同，其具备不同的物理性能。人造石墨的硬度远高于鳞片石墨的硬度，其通过自身的形状改变来应对外来压力的作用十分有限，而鳞片石墨其本身较为柔软属于基体中的柔软项在材料中受到压力作用时其可以通过改变自身的形状来松弛压力。单独的使用人造石墨会使其抗压能力降低，而单独的使用鳞片石墨会导致整体材料的硬度不够。鳞片石墨和人造石墨的共同使用弥补了其相互的缺陷，使其具备高硬度的同时也具备优异的抗压能力。
同时鳞片石墨和人造石墨因其不同的性能在其共同使用时会控制材料在高温高压状态下摩擦材料中的孔隙数量。孔隙可以有效改善制动性能，孔隙数量过多会导致摩擦擦料层与层之间的脱落，孔隙数量过少则会导致其制动性差。鳞片石墨和人造石墨共同使用使摩擦材料的孔隙数量在相对合理的范围之内，从而保证其摩擦材料在高温高压状态下整体的磨损性的同时也具备高的制动性。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。
实施例1：一种高性能的摩擦材料组合物，由以下材料制成：
芳纶纤维8份、硅酸铝纤维6份、六钛酸钾晶须5份、二硫化钼6份、雾化铜粉16份、羰基铁粉8份、重晶石3份、氧化钙3份、氧化镁5份、滑石粉5份、鳞片石墨3份、人造石墨6份、三油酸甘油酯6份、对苯二甲酸二辛酯6份、硼酚醛树脂25份。
制作流程：先将雾化铜粉、羰基铁粉、氧化钙、氧化镁、滑石粉、氧化钙放于球磨机于350r/min研磨,球磨比为1:1球磨1h，然后装入型模中于7mpa粗压，后经烘干炉于200℃干燥，将复合粉末块取出倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物与三油酸甘油酯、对苯二甲酸二辛酯、硼酚醛树脂等混合，装入型模具与坯片复合后放入平板硫化机于高温450℃，压力为40mpa的条件下保持60分钟，除去毛刺即成为成品。
实施例2：一种高性能的摩擦材料组合物，由以下材料制成：
芳纶纤维10份、硅酸铝纤维8份、六钛酸钾晶须7份、二硫化钼8份、雾化铜粉18份、羰基铁粉10份、重晶石5份、氧化钙6份、氧化镁7份、滑石粉7份、鳞片石墨5份、人造石墨10份、三油酸甘油酯8份、对苯二甲酸二辛酯8份、硼酚醛树脂28份。
制作流程：先将雾化铜粉、羰基铁粉、氧化钙、氧化镁、滑石粉、氧化钙放于球磨机于350r/min研磨,球磨比为1:1球磨1h，然后装入型模中于7mpa粗压，后经烘干炉于200℃干燥，将复合粉末块取出倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物与三油酸甘油酯、对苯二甲酸二辛酯、硼酚醛树脂等混合，装入型模具与坯片复合后放入平板硫化机于高温450℃，压力为40mpa的条件下保持60分钟，除去毛刺即成为成品。
实施例3：一种高性能的摩擦材料组合物，由以下材料制成：
芳纶纤维9份、硅酸铝纤维7份、六钛酸钾晶须6份、二硫化钼7份、雾化铜粉17份、羰基铁粉9份、重晶石5份、氧化钙5份、氧化镁6份、滑石粉6份、鳞片石墨4份、人造石墨8份、三油酸甘油酯7份、对苯二甲酸二辛酯7份、硼酚醛树脂30份。
制作流程：先将雾化铜粉、羰基铁粉、氧化钙、氧化镁、滑石粉、氧化钙放于球磨机于350r/min研磨,球磨比为1:1球磨1h，然后装入型模中于7mpa粗压，后经烘干炉于200℃干燥，将复合粉末块取出倒入高速分散机内，搅拌成均匀分散的粉末状组合物与三油酸甘油酯、对苯二甲酸二辛酯、硼酚醛树脂等混合，装入型模具与坯片复合后放入平板硫化机于高温450℃，压力为40mpa的条件下保持60分钟，除去毛刺即成为成品。
为了验证本发明的效果，分别对上述实施例进行摩擦、磨损性能的测试，其结果如下表：
验证结果表明相对于市场上的同类产品，本产品具备更优异的摩擦性能和良好的耐磨性且具备抗高温磨损率和抗热衰退性。
为了进一步验证效果发明人将此高性能摩擦材料制作的刹车片安装在保时捷suv上，反复进行刹车制动试验证明：本发明刹车灵敏、制动平稳、无噪音、脚感舒适。
最后，应当指出，以上具体实施方式仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述具体实施方式，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。