汽车制动片、其制作方法以及用于制作汽车制动片的材料与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，特别是一种汽车制动片、其制作方法以及用于制作汽车制动片的材料。

背景技术：

汽车制动片是车辆非常重要的安全零件，制动片研发上市前通常需要通过台架试验进行测试和筛选。目前，类似于m2类乘用车这样的惯量较大、行驶速度较高的车辆，对于其前轮制动片的性能要求比较高，但现有技术中，制动片在大惯量(惯量大于110kg·m²)及高速度(速度大于140km/h)的条件下对于速度、压力和温度的制动稳定性比较差，很难满足台架试验标准的要求，亟待一种能满足大惯量、高速度车辆在不同的速度、压力和温度条件下制动稳定性好的制动片出现。

技术实现要素：

针对背景技术的问题，本发明提供一种用于用于制作汽车制动片的材料、采用上述材料制作的汽车制动片及其制作方法，以解决现有技术中，制动片在大惯量及高速度的车辆上对于不同速度、压力和温度的制动稳定性差、成本高的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种用于制作汽车制动片的材料，其创新点在于：所述材料包括的原料组分及重量份数为：6700树脂5-7份，211树脂1-3份，灰钙3-5份，紫铜纤维4-8份，矿物纤维18-25份，陶瓷纤维2-5份、钛酸钾4-8份，4071石墨粒2-6份，v粉2-9份，氧化锆1-6份，合成抗磨剂4～10份。

本发明还提供了一种汽车制动片的制作方法，其创新点在于：用于制作所述汽车制动片的材料包括的原料组分及重量份数为：6700树脂5-7份，211树脂1-3份，灰钙3-5份，紫铜纤维4-8份，矿物纤维18-25份，陶瓷纤维2-5份、钛酸钾4-8份，4071石墨粒2-6份，v粉2-9份，氧化锆1-6份，合成抗磨剂4～10份；所述制作方法包括以下步骤：

1)将6700树脂，211树脂，灰钙，紫铜纤维，矿物纤维，陶瓷纤维、钛酸钾，4071石墨粒，v粉，氧化锆，合成抗磨剂加入犁耙式混料机中混合均匀得到混料。

2)将所述混料放置于放入模具中进行热压得到压制粗品，热压温度为150℃±5℃，热压压力为500kg/cm²，热压时间为300秒±5秒；

3)对压制粗品按以下步骤进行热处理：

a)将压制粗品放入烘箱中从室温加热到210℃，加热时匀速升温，升温时间为4小时，在210℃保温3小时；

b)在烘箱内冷却至60℃以下，出炉。

本发明还提供了一种采用上述制作方法制作的汽车制动片。

本发明中各原料组分的具体情况如下：

v粉全名“微孔多功能粉末”，为多孔性硬质材料，其主要化学成分为硅镁钠钼(含量：≥60％)。

矿物纤维和陶瓷纤维能有效提高制动片材料所有组分在混料时的均匀性，保证了同批次产品的性能稳定性，同时能增强刹车片的机械强度，又具有一定的摩擦性能调节作用。

6700树脂和211树脂均为粘结剂，不同型号的树脂混用具有性能互补之作用。

灰钙可吸附混合料中的水分，减少生产过程中的废品，同时还能避免摩擦副之间的锈粘结。

紫铜纤维具有增加产品机械强度和高温制动时的润滑功效。

石墨粒起润滑摩擦界面，延长产品使用寿命；减震，降低噪音之作用。

钛酸钾是摩擦性能稳定剂。

氧化锆能提高制动力矩，具有增摩作用。

合成抗磨剂其主要化学成分：naf+cao：≥50％，合成抗磨剂能改善摩擦界面，延长制动器的使用寿命。

发明人通过研究和试验发现，在制动片中加入均匀分布、外观不规则的硬质v粉，在每一次高强度摩擦制动时，能快速清除制动片表面在高负荷、高速度下制动产生的氧化光亮带，迅速破坏制动片表面的氧化衰退层、使之碎裂后随风而逝(盘式制动器的制动盘与外界空气直接接触，行车制动时制动盘表面有与行驶速度紧密相关的气流)，新鲜的制动片表面因富含v粉而制动力增大，从而提高了制动片在不同速度、温度和压力条件下制动力矩的稳定性。另外，具有多孔性的v粉还有吸收震动、减小制动噪音的功能。发明人还发现，利用矿物纤维和陶瓷纤维完全能替代现有配方中常用的芳纶纤维达到其效果，同时还能大大降低产品成本，提高产品的性价比。

采用本发明的方法，具有以下的有益效果：采用本发明所述的材料和方法制作的制动片，在大惯量及高速度的车辆上对于不同速度、压力和温度条件下的制动稳定性好、制作成本较低。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为压力敏感性试验图；

图2为速度敏感性试验图；

图3为热衰退敏感性试验图。

图中：1、减速度斜率线；2、上限控制线；3、下限控制线；4、减速度曲线；5、减速度曲线；6、初温曲线；7、末温曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本实施例中，用于制作本发明所述制动片的材料包括的原料组分及重量份数为：6700树脂5-7份，211树脂1-3份，灰钙3-5份，紫铜纤维4-8份，矿物纤维18-25份，陶瓷纤维2-5份、钛酸钾4-8份，4071石墨粒2-6份，v粉2-9份，氧化锆1-6份，合成抗磨剂4～10份。

本发明所述的汽车制动片按以下制作方法制作：

1)将上述配比的6700树脂，211树脂，灰钙，紫铜纤维，矿物纤维，陶瓷纤维、钛酸钾，4071石墨粒，v粉，氧化锆，合成抗磨剂加入犁耙式混料机中混合均匀得到混料。

2)将所述混料放置于放入模具中进行热压得到压制粗品，热压温度为150℃±5℃，热压压力为500kg/cm²，热压时间为300秒±5秒；

3)对压制粗品按以下步骤进行热处理：

a)将压制粗品放入烘箱中从室温加热到210℃，加热时匀速升温，升温时间为4小时，在210℃保温3小时；

b)在烘箱内冷却至60℃以下，出炉。

将上述热处理后的制动片进行磨削、喷涂后即可。

为验证本发明的技术效果，发明人利用本发明所述的材料和制作方法制作了汽车制动片，并在台架试验机上根据非常严苛的台架试验标准sans601:2011对制作的制动片进行了模拟制动试验，得到如下结果：

如附图1所示的压力敏感性试验图，根据上述试验标准，在压力55bar、摩擦系数0.39条件下的减速度值为5m/s²确定减速度斜率线1，根据上述试验标准要求，在减速度2m/s²到6m/s²之间，减速度偏差不得高于0.75m/s²，从而确定上限控制线2和下限控制线3。根据试验得到的不同压力条件下的减速度值得到减速度曲线4，从减速度曲线4可以看出，在减速度从2m/s²到6m/s²之间，减速度曲线4始终处于上限控制线2和下限控制线3之间，实测最大减速度偏差0.582m/s²，低于0.75m/s²，说明制动片对不同压力条件下的减速稳定性非常好。

如附图2所示的速度敏感性试验图，分别测得制动片在速度160km/h、120km/h和75km/h区间的减速度值得到减速度曲线5，从图中的数据可以通过计算得到减速度平均变速百分比为9％，远低于上述标准要求的15％，说明制动片对于不同速度条件下的减速稳定性非常好。

如附图3所示的热衰退敏感性试验图，从常温到450℃的范围内，对制动片进行的多次制动测得的制动片初始温度和制动后温度分别得到初温曲线6和末温曲线7，根据试验分析，热衰退试验达到450℃后，制动片的减速度值为4.59m/s²，远高于标准要求的3.5m/s²，说明制动片对不同温度条件下的减速度稳定性非常好。