一种汽车刹车片及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料学领域，设及一种刹车片，具体来说是一种汽车刹车片及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 刹车片是制动系统中关键部件，其与刹车盘（或刹车鼓）相互摩擦形成了摩擦对 偶，产生制动力矩，并将汽车的动能转化成热能。刹车片的综合性能会直接关系到制动系统 的可靠性和稳定性。由于我国汽车工业的飞速发展和对环境保护越来越重视，对制动摩擦 材料的要求越来越苛刻。例如稳定的摩擦系数、优异的导热性、较低的热衰退性、一定的高 溫机械强度、优良的耐磨性，对对偶件磨损较小，无噪声，对环境无污染等。
[0003] 目前，按制造材料不同，刹车片可分为石棉片、半金属片、无石棉有机物片=种。但 由于石棉纤维导热能力差而且可能会导致肺癌，半金属片对刹车盘的磨损严重并会产生大 量噪音，所W寻找一种新型材料制造的刹车片已成为当务之急。六铁酸钟（钢）晶须增强复 合材料本身具有优良的滑动性及耐磨损性；同时添加六铁酸钟（钢）晶须可W明显提高复 合材料的拉伸模量和拉伸强度，有利于摩擦材料拥有稳定的摩擦系数，较低的热衰退性，并 降低了噪音倾向；所W六铁酸钟（钢）晶须是一种很好的石棉替代材料。W六铁酸钟（钢） 晶须代替石棉制品制成的薄型汽车刹车片，在溫度达到350°c时未出现热衰退现象，其摩擦 力比石棉刹车片提高50%左右，磨耗减少40%左右，同时也降低了摩擦噪音和环境污染。 而且六铁酸钟（钢）晶须硬度较低，使得W其作为增强材料的刹车片对对偶材料损伤较小。 因此，如何将六铁酸钟（钢）晶须应用于刹车片中和寻求一种该刹车片的制备方法，非常值 得深入探讨和研究。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种汽车刹车片及其制备方法， 所述的运种汽车刹车片及其制备方法要解决现有技术中的半金属片对刹车盘的磨损严重 并会产生大量噪音的技术问题。
[0005] 本发明提供了一种汽车刹车片，其原料按重量百分比计，由W下组分组成；
[0006] 六铁酸钟晶须或者六铁酸钢晶须 3-25wt%; 娃酸铅空屯球 0-20wt%; 栋刚玉 0.i-15wt〇/〇: 碳纤维 0.1-20wt%；
[0007] 酷酸树脂 3-30wt%; 填料 5-50wt%。
[000引较佳的，所述的汽车刹车片，其原料按重量百分比计，由W下组分组成；
[0009] 六铁酸钟晶须或者六铁酸钢晶须 3-20wt%: 珪酸错空也球 0-15wt% 踪刚玉 碳纤维 0.1-ISwt%； 酪酵树脂 3-20wt%; 填料 10-40wt%。
[0010]进一步的，所述六铁酸钟（钢）晶须（六铁酸钟化2〇?6Ti〇2)、六铁酸钢 (NazO?6Ti化)）是一种隧道式结构的晶须增强材料，不仅具有比石棉纤维制品高得多的摩 擦溫度，又具有陶瓷材料的耐热耐腐蚀性和碳素材料的耐磨自润滑性。其中，六铁酸钟晶须 具有优异的耐腐蚀性、耐热隔热性、耐磨性、润滑性，高溫下导热系数极低、硬度低的特点。 而六铁酸钢晶须与六铁酸钟晶须相比，化学活性更小，化学稳定性更好，耐热隔热性更好， 合成成本更低。所述六铁酸钟和六铁酸钢晶须均为常规商品。
[0011] 进一步的，所述娃酸侣空屯、球为球状娃酸侣空屯、球颗粒。娃酸侣空屯、球是由含娃 酸侣成分颗粒，烙点为1600-1700度，经分段加热膨胀而成得闭孔小球，内部有很多孔穴， 具有硬度低，比重轻，颗粒度好的优良特性，在摩擦材料应用中具有吸收噪音，吸附性强的 特点。
[0012] 进一步的，所述栋刚玉为球状栋刚玉颗粒。栋刚玉的晶体尺寸小耐冲击，表面干 洁，易于和其他材料与粘合剂结合，高溫性能特别稳定，能有效的降低摩擦材料高溫制动的 衰退性，是一种优质的增摩材料。
[0013] 进一步的，所述碳纤维选自PAN基碳纤维、渐青碳纤维中的一种。所述碳纤维是一 种含碳量在90 %W上的具有乱层石墨结构的碳素材料。其中，PAN基碳纤维具有比强度高、 比模量高、质轻、耐疲劳、耐腐蚀、耐磨损、耐热及热膨胀系数较适宜等优点。而渐青碳纤维， 具有摩擦磨损性能良好，特别是自润滑性好、粘结效果好。所述PAN基碳纤维和渐青碳纤维 均为常规商品。
[0014] 进一步的，所述酪醒树脂为腰果壳油改性酪醒树脂。腰果壳油既有酪类化合物的 特征，也有脂肪族化合物的柔性，其改性酪醒树脂的耐热性和初性均有明显改善。所述腰果 油改性酪醒树脂用于摩擦材料，其制品摩擦性能优良，摩擦过程中表面形成的碳化膜柔软 且有初性不易脱落，使摩擦表面的组成和发热状态均匀，保证摩擦系数稳定。
[0015] 进一步的，所述填料，包括碳酸巧、高岭±、铁黑、氧化侣、石墨颗粒、摩擦粉、硫化 錬、般烧石油焦炭、二硫化钢。
[0016] 具体的，所述填料，W重量百分比计，由W下组分组成：
[0017] 碳酸巧：5-40wt%;
[0018] 高岭 ±:5-40wt%;
[001 引 铁黑：0. 5-30wt% ;
[0020]氧化侣：0. 5-20wt% ;
[002"石墨颗粒：5-30wt% ;
[0022] 摩擦粉：0. 5-lOwt% ;
[0023] 硫化錬：0-1Owt% ;
[0024] 般烧石油焦炭：l-30wt% ;
[00巧]二硫化钢：0-20wt%。
[0026] 优选的，所述填料，W重量百分比计，由W下组分组成：
[0027] 碳酸巧：5-35wt% ;
[0028] 高岭 ±:5-35wt%;
[0029] 铁黑：0. 5-20wt% ;
[0030] 氧化侣：0. 5-15wt% ;
[003"石墨颗粒：5-25wt% ;
[0032] 摩擦粉：0. 5-8wt% ;
[0033] 硫化錬：O-Swt% ;
[0034] 般烧石油焦炭：l-25wt% ;
[0035] 二硫化钢：〇-15wt%。
[0036] 更优的，所述填料中各组分均为从市场上采购的常规产品。采用运些组分能改进 刹车片的摩擦性能。
[0037] 更优的，所述娃酸侣空屯、球的细度为30-60目。
[003引更优的，所述栋刚玉的细度为250目。
[0039] 更优的，所述碳酸巧的细度为20-150目。
[0040] 更优的，所述高岭±的细度为100-200目。
[0041] 更优的，所述铁黑的细度为100-200目。
[0042] 更优的，所述氧化侣的细度为200-300目。
[0043] 更优的，所述石墨颗粒的细度为20-100目。
[0044] 更优的，所述摩擦粉的细度为20-50目。
[0045] 更优的，所述硫化錬的细度为180-325目。
[0046] 更优的，所述般烧石油焦炭的细度为40-60目。
[0047] 更优的，所述二硫化钢的细度为200-300目。
[0048] 本发明还提供了上述汽车刹车片的制备方法，采用热压成型工艺制备，包括W下 步骤：
[0049] 1)将六铁酸钟晶须或者六铁酸钢晶须和碳纤维按重量百分比计量后，放入揽拌机 内揽拌，充分混合，配成混杂纤维成分；
[0050] 较佳的，所述纤维成分的混合时间为3-30min。
[0051] 较佳的，所述揽拌机为高速揽拌机。进一步的，所述高速揽拌机的转速为 1500-3500;rpm/min。
[0052] 2)将步骤1)中纤维成分、填料与原料中其它组分按重量百分比计量后，放入揽拌 机内揽拌，充分混合，配成原料粉末；
[0053] 较佳的，所述原料的混合时间为6-40min。
[0054] 较佳的，所述揽拌机为高速揽拌机。进一步的，所述高速揽拌机的转速为 1500-3000;rpm/min。
[00巧]3)称取步骤2)中原料粉末加入模具，将模具放入热压机中进行模压成型，保压冷 却，脱模后再进行热处理、打磨、喷涂，即得六铁酸钟（钢）晶须增强树脂基刹车片成品。
[0056] 较佳的，所述模具为根据不同车型刹车片制作不同尺寸规格的模具。
[0057] 较佳的，所述模具中原料粉末的称取量为100±3g。
[0058] 较佳的，所述热压机为单动热压机。
[0059] 较佳的，所述模压成型的条件为：模压溫度：150-200°C;模压压力：20±2Mpa;模 压时间：10 ±Imin。
[0060] 较佳的，所述保压冷却的条件为：保压压力：20±2Mpa;冷却时间：20±lmin。
[0061] 较佳的，所述热处理为分段降溫热处理，在100-240°C的热处理溫度范围内，逐一 溫度下保溫0-化，总热处理时间：4-1化。
[0062] 所述热处理的原理为：通过高溫，使刹车片内的应力消除，提高表面硬度，使各组 分更加紧致。
[0063] 较佳的，所述打磨使用的设备为盘式片多功能组合磨床。
[0064] 较佳的，所述打磨的厚度为0. 2-0. 5mm。
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