一种用于制备汽车刹车的超耐磨材料

文档序号:29209256发布日期:2022-03-12 03:46阅读:175来源:国知局

1.本发明涉及汽车刹车耐磨材料技术领域,具体为一种用于制备汽车刹车的超耐磨材料。


背景技术:

2.汽车用制动器衬片是高分子三元复合材料它由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组分及其他配合剂构成经一系列生产加工而制成的制品。汽车用制动器衬片俗称"刹车片"。
3.汽车用制动器衬片按用途分主要有盘式制动器用衬片、中重型车用鼓式制动器用衬片、轻微型车用鼓式制动器用衬片和驻车用制动器衬片。
4.摩擦系数和指定摩擦系数。摩擦系数是摩擦力与加在试片上的法向力的比值。指定摩擦系数是由供需双方共同确认商定的摩擦系数值。温度是影响摩擦系数的最重要因数。刹车片在摩擦过程中由于温度的迅速升高摩擦系数开始下降当温度达到树脂和橡胶分解温度范围后产生了摩擦系数的骤然降低。这种现象称为"热衰退"严重的"热衰退"会导致刹车失效。因此生产厂家要指定摩擦系数在相应的温度范围内试验时不能超出规定的范围。
5.刹车是每一辆汽车都必须安装的组件,但是,随着科技的不断进步,工业技术的不断发展,该技术方案提供一种汽车刹车的超耐磨材料。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种成本低、材料的摩擦性能、耐高温性能都很好,材料的热衰减性能好的汽车刹车的超耐磨材料,以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于制备汽车刹车的超耐磨材料,包括粘合剂5%-25%,增强材料20%-50%,耐磨材料30%-60%,工艺调节剂0.5%-1%,所述粘合剂包括热固性树脂和橡胶;
8.所述增强材料包括陶瓷纤维、复合摩擦颗粒料、增强纤维、柔性焦粉、煅烧石油焦碳、黄铜粉;
9.耐磨材料包括碳化硅、锆英粉、矾土(刚玉);
10.所述工艺调节剂包括鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉。
11.优选的,所述陶瓷纤维采用优质硅酸铝纤维、高铝型,经过短切后采用高温加热,优质硅酸铝纤维与高铝型融合后加工而成的人造矿物纤维。
12.优选的,所述复合摩擦颗粒料中包括膨胀增韧石墨、黄铜粉、增强纤维,膨胀增韧石墨、黄铜粉、增强纤维的比例为3:1:4混合搅拌均匀后采用高温加热融化在一起后切成300目-400目的颗粒,所述复合摩擦颗粒料使用10%-15%。
13.优选的,所述增强纤维包括石棉纤维、天然矿物纤维、人造矿物纤维、有机纤维、植
物纤维。
14.优选的,所述柔性焦粉选用硬度低、气孔率高的石油焦炭经过高温焙烧后再进行柔化处理。
15.优选的,所述煅烧石油焦碳采用硬度低气孔率高的优质石油焦经过高温焙烧制成的颗粒。
16.优选的,所述工艺调节剂包括脱模剂,特殊添加剂包括偶联剂、阻燃剂。
17.优选的,一种用于制备汽车刹车的超耐磨材料的制备方法包括以下步骤:
18.步骤一:将增强材料包括陶瓷纤维、复合摩擦颗粒料、增强纤维、柔性焦粉、煅烧石油焦碳、黄铜粉按照1:3:2:2:2的比例配置好后搅拌均匀,再将搅拌好的材料中加入鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉后混合均匀,鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉均采用1份;
19.步骤二:混合均匀的材料放入到加热釜中进行加热至熔化,材料熔化后处于沸点临界的情况下10-13min,再加入固性树脂5份、橡胶5份,加入后再次搅拌均匀后注入生产模具中进行冷却;
20.步骤三:冷却后的材料放入到破碎机中进行破碎,破碎后的材料采用破碎机破碎成300目-400目的颗粒;
21.步骤四:切好的颗粒粒料再260-280℃的温度下进行热处理,热处理完成后的颗粒料在80℃的时候放入到冷水中冲洗后吹干。
22.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23.(1)陶瓷纤维采用优质硅酸铝纤维、高铝型,经过短切后采用高温加热,优质硅酸铝纤维与高铝型融合后加工而成的人造矿物纤维,该纤维在摩擦材料中的作用如下硬度低虚设性大能很好的吸收摩擦材料因制动而发出的噪音具有良好的耐高温性能,极低的导热系数;
24.(2)粘合剂中固性树脂和橡胶形成具有足够强度、适当硬度、尽可能高的耐温性和耐磨性的固体;
25.(3)柔性焦粉选用硬度低、气孔率高的石油焦炭经过高温焙烧后再进行柔化处理,柔性焦粉用于摩擦材料中对降低摩擦材料得硬度提高摩擦材料得摩擦性能、稳定摩擦系数、减轻高温时摩擦材料得热衰退;
26.(4)煅烧石油焦碳-是由硬度低气孔率高的优质石油焦经过高温焙烧制成的颗粒可用各种摩擦材料,摩擦材料中加入按一定比例混合而成的煅烧焦炭与石墨能使摩擦材料具有完美的综合性能有利于防止金属粘着提高摩擦性能;
27.(5)该超耐磨材料用于制备汽车刹车片的成本低、材料的摩擦性能、耐高温性能都很好,材料的热衰减性能好。
具体实施方式
28.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.本发明提供一种技术方案:一种用于制备汽车刹车的超耐磨材料,包括粘合剂5%-25%,增强材料20%-50%,耐磨材料30%-60%,工艺调节剂 0.5%-1%,粘合剂包括热固性树脂和橡胶。
30.实施例1,
31.粘合剂5%-30%,增强材料30%-50%,耐磨材料50%-60%,工艺调节剂 0.5%-1.5%,粘合剂包括热固性树脂和橡胶;
32.实施例2,
33.粘合剂8%-30%,增强材料40%-50%,耐磨材料50%-65%,工艺调节剂 0.5%-1%,粘合剂包括热固性树脂和橡胶;
34.实施例3,
35.粘合剂15%-30%,增强材料45%-50%,耐磨材料55%-60%,工艺调节剂 0.5%-1.6%,粘合剂包括热固性树脂和橡胶;
36.实施例4,
37.粘合剂20%-30%,增强材料48%-50%,耐磨材料55%-65%,工艺调节剂 0.5%-1.8%,粘合剂包括热固性树脂和橡胶。
38.增强材料包括陶瓷纤维、复合摩擦颗粒料、增强纤维、柔性焦粉、煅烧石油焦碳、黄铜粉,耐磨材料包括碳化硅、锆英粉、矾土(刚玉),工艺调节剂包括鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉。
39.陶瓷纤维采用优质硅酸铝纤维、高铝型,经过短切后采用高温加热,优质硅酸铝纤维与高铝型融合后加工而成的人造矿物纤维,该纤维在摩擦材料中的作用如下硬度低虚设性大能很好的吸收摩擦材料因制动而发出的噪音具有良好的耐高温性能,极低的导热系数。
40.粘合剂中固性树脂和橡胶形成具有足够强度、适当硬度、尽可能高的耐温性和耐磨性的固体。
41.复合摩擦颗粒料中包括膨胀增韧石墨、黄铜粉、增强纤维,膨胀增韧石墨、黄铜粉、增强纤维的比例为3:1:4混合搅拌均匀后采用高温加热融化在一起后切成300目-400目的颗粒,复合摩擦颗粒料使用10%-15%。
42.增强纤维包括石棉纤维、天然矿物纤维、人造矿物纤维、有机纤维、植物纤维。
43.将配方中各组分粘合为一体,形成具有足够强度、适当硬度、尽可能高的耐温性和耐磨性的固体。
44.柔性焦粉选用硬度低、气孔率高的石油焦炭经过高温焙烧后再进行柔化处理,柔性焦粉用于摩擦材料中对降低摩擦材料得硬度提高摩擦材料得摩擦性能、稳定摩擦系数、减轻高温时摩擦材料得热衰退。
45.其中煅烧石油焦碳采用硬度低气孔率高的优质石油焦经过高温焙烧制成的颗粒,煅烧石油焦碳-是由硬度低气孔率高的优质石油焦经过高温焙烧制成的颗粒可用各种摩擦材料,摩擦材料中加入按一定比例混合而成的煅烧焦炭与石墨能使摩擦材料具有完美的综合性能有利于防止金属粘着提高摩擦性能。
46.工艺调节剂包括脱模剂,特殊添加剂包括偶联剂、阻燃剂,通过脱模剂方便放入模具中冷却的材料与模具脱离。
47.制备汽车刹车的超耐磨材料的制备方法:将增强材料包括陶瓷纤维、复合摩擦颗粒料、增强纤维、柔性焦粉、煅烧石油焦碳、黄铜粉按照1:3: 2:2:2的比例配置好后搅拌均匀,再将搅拌好的材料中加入鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉后混合均匀,鳞片铝粉、陶瓷纤维、重晶石(硫酸钡)、二硫化钼、云母、滑石、轮胎粉均采用1份。
48.混合均匀的材料放入到加热釜中进行加热至熔化,材料熔化后处于沸点临界的情况下10-13min,再加入固性树脂5份、橡胶5份,加入后再次搅拌均匀后注入生产模具中进行冷却冷却后的材料放入到破碎机中进行破碎,破碎后的材料采用破碎机破碎成300目-400目的颗粒。
49.增强材料切好的颗粒粒料再260-280℃的温度下进行热处理,热处理完成后的颗粒料在80℃的时候放入到冷水中冲洗后吹干。
50.通过使用不同比例的材料进行加工后发现,当粘合剂5%-30%,增强材料30%-50%,耐磨材料50%-60%,工艺调节剂0.5%-1.5%的时候制备的刹车耐摩擦材料的综合性能最好,用于制备刹车摩擦片的性能更加稳定。
51.该超耐磨材料用于制备汽车刹车片的成本低、材料的摩擦性能、耐高温性能都很好,材料的热衰减性能好。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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