刹车片用无石棉摩擦材料的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分：炭纤维18?25份，陶瓷纤维13?18份，聚四氟乙烯纤维10?15份，酚醛树脂11?21份，丁苯橡胶8?15份，石墨6?10份，硅藻土3?7份，铁粉5?9份，硫酸钡2?4份，三氧化二铝1?3份，硫化锌3?5份，聚甲醛5?8份，乙基三甲氧基硅烷3?6份。本发明提供的刹车片用无石棉摩擦材料，使得刹车片在温度350℃内摩擦系数维持在0.33～0.43，磨损率在0.1～0.35cm3/(N·m)，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。
【专利说明】
刹车片用无石棉摩擦材料
技术领域
[0001]本公开一般涉及摩擦材料，具体涉及汽车刹车片用摩擦材料，尤其涉及刹车片用无石棉摩擦材料。【背景技术】
[0002]在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。随着现代交通运输业高速发展，对汽车中的制动系统中的刹车片要能够在高温、高速条件下具有稳定的摩擦性能，以保证刹车性能良好，满足人们在刹车稳定性、安全性等方面的要求。刹车片(brake lining) — 般由钢板、粘接隔热层和摩擦层构成。其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。
[0003]目前市场上使用的汽车摩擦材料主要有:石棉摩擦材料、非石棉有机摩擦材料、混杂摩擦材料、半金属摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、C/C复合摩擦材料及陶瓷摩擦材料。但由于无石棉摩擦材料(NA0)因密度低、力学性能好、摩擦性能优异、污染少等优点，在汽车工业中得到了广泛应用。在对无石棉摩擦材料的研究过程中，人们发现采用不同摩擦材料的组分或者摩擦材料的组分的比重不同，均会导致刹车片在耐磨损性、耐高温、热传导等性能上的差异，所以通过调整刹车片上的摩擦材料的组分来提高其性能，已经成为本领域的研究热点与难点。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种耐磨性能好、磨损率低且散热性能好的刹车片用无石棉摩擦材料。
[0005]本发明提供一种刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 18-25份，陶瓷纤维13-18份，聚四氟乙烯纤维10-15份，酚醛树脂11-21份，丁苯橡胶8-15份， 石墨6-10份，硅藻土3-7份，铁粉5-9份，硫酸钡2-4份，三氧化二铝1-3份，硫化锌3-5份，聚甲醛5-8份，乙基三甲氧基硅烷3-6份。
[0006]本发明提供的刹车片用无石棉摩擦材料，使得刹车片在温度350°C内摩擦系数维持在0.33?0.43，磨损率在0.1?0.35cm3/(N ? m)，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。【附图说明】
[0007]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0008]图1为本发明实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备摩擦片工艺流程图。【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0010]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0011]实施例1
[0012]本实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 19份，陶瓷纤维14份，聚四氟乙烯纤维12份，酚醛树脂11份，丁苯橡胶8份，石墨7份，硅藻土 4 份，铁粉5份，硫酸钡2份，三氧化二铝1.5份，硫化锌3份，聚甲醛6份，乙基三甲氧基硅烷3份。
[0013]实施例2
[0014]本实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 20份，陶瓷纤维13份，聚四氟乙烯纤维10份，酚醛树脂14份，丁苯橡胶12份，石墨6份，硅藻土 6份，铁粉6份，硫酸钡3份，三氧化二铝1份，硫化锌5份，聚甲醛5份，乙基三甲氧基硅烷4份。
[0015]实施例3
[0016]本实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 22份，陶瓷纤维15份，聚四氟乙烯纤维12份，酚醛树脂14份，丁苯橡胶10份，石墨9份，硅藻土 4份，铁粉6.5份，硫酸钡2.5份，三氧化二铝2.5份，硫化锌4.5份，聚甲醛7份，乙基三甲氧基娃烧5份。
[0017]实施例4
[0018]本实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 18份，陶瓷纤维16份，聚四氟乙烯纤维14份，酚醛树脂18份，丁苯橡胶13份，石墨8份，硅藻土 7份，铁粉8份，硫酸钡3份，三氧化二铝2份，硫化锌4份，聚甲醛7份，乙基三甲氧基硅烷6份。
[0019]实施例5
[0020]本实施例提供的刹车片用无石棉摩擦材料，包括如下重量份数的各组分:炭纤维 25份，陶瓷纤维18份，聚四氟乙烯纤维15份，酚醛树脂21份，丁苯橡胶15份，石墨10份，硅藻土3份，铁粉9份，硫酸钡4份，三氧化二铝3份，硫化锌5份，聚甲醛8份，乙基三甲氧基硅烷5 份。
[0021]请参考图1，本发明采用如下制备工艺制备出摩擦片:
[0022]步骤S1:取上述实施例中各组分皆放入混料机中，进行混料搅拌，混料时间在2-3h；
[0023]步骤S2:将步骤1中得到的均匀混料利用热压工艺成型，其中热压温度在150-170 °C，压力在25-35MPa，热压时间2-3h;[〇〇24] 步骤S3:然后进行热处理，然后固化，热处理温度为220-240°C，时间为l_2h;
[0025]步骤S4:然后进行磨削喷涂，即得采用本发明提供的摩擦材料制备的摩擦片。
[0026]为了验证本发明提供的刹车片用无石棉摩擦材料在耐磨、散热等方面的性能，根据GB5763-2008《汽车用制动器衬片》中规定，对上述实施例1?5中采用上述相同的制备工艺制备出的摩擦片进行摩擦性能测试，具体测试结果如下所示:
[0027]对于实施例1提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备出的摩擦片，摩擦系数维持在 0.33?0.39，磨损率在0.15?0.35cm3/(N ? m)，且在高速转动(1200r/min)下，温度在300-350°C时，摩擦系数为0.36，磨损率在0.35cm3/(N ? m)，摩擦系数依旧可以保持在较高的水平，磨损率低，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。
[0028]对于实施例2提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备出的摩擦片，摩擦系数维持在 0 ? 34?0 ? 41，磨损率在0 ? 13?0 ? 32cm3/(N ? m)，且在高速转动(1200r/min)下，温度在300-350°C时，摩擦系数为0.38，磨损率在0.32cm3/(N ? m)，摩擦系数依旧可以保持在较高的水平，磨损率低，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。
[0029]对于实施例3提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备出的摩擦片，摩擦系数维持在 0.36?0.43，磨损率在0.10?0.29cm3/(N ? m)，且在高速转动(1200r/min)下，温度在300-350°C时，摩擦系数为0.40，磨损率在0.29cm3/(N ? m)，摩擦系数依旧可以保持在较高的水平，磨损率低，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。
[0030]对于实施例4提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备出的摩擦片，摩擦系数维持在 0.34?0.40,磨损率在0? 18?0.34cm3/(N ? m)，且在高速转动(1200r/min)下，温度在300-350°C时，摩擦系数为0.35，磨损率在0.34cm3/(N ? m)，摩擦系数依旧可以保持在较高的水平，磨损率低，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。[〇〇31]对于实施例5提供的刹车片用无石棉摩擦材料制备出的摩擦片，摩擦系数维持在 0.33?0.38，磨损率在0.11?0.35cm3/(N ? m)，且在高速转动(1200r/min)下，温度在300-350°C时，摩擦系数为0.33，磨损率在0.35cm3/(N ? m)，摩擦系数依旧可以保持在较高的水平，磨损率低，显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。[〇〇32]在本申请中，碳纤维具有高强度、热膨胀系数小且耐高温，具有优良耐热性和高负荷条件下良好的摩擦磨损性能。陶瓷纤维具有熔点高、高温力学性能优良、密度低等特点， 可作为摩擦材料的增强材料。聚四氟乙烯纤维(PTFE)具有极佳的化学稳定性，不与环境介质发生反应，能承受大部分强酸、强碱、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。此外吸水率极低，热稳定性能优异。
[0033]本
【申请人】认为本发明提供的刹车片用无石棉摩擦材料在耐磨、散热等方面的性能之所以有显著的提升，是因为采用炭纤维、陶瓷纤维和聚四氟乙烯纤维三种纤维进行配合， 并在酚醛树脂、丁苯橡胶、石墨、硅藻土、铁粉、硫酸钡、三氧化二铝、硫化锌、聚甲醛和乙基三甲氧基硅烷的作用下发生协同作用，使得刹车片用无石棉摩擦材料中的三种纤维在耐磨、耐高温、散热性能方面形成积聚效应，使得刹车片用无石棉摩擦材料显著地提高了耐磨性能和散热性能，降低了磨损率，延长刹车片的使用寿命及提高了使用时的安全及稳定性。 此外，本
【申请人】通过大量的实验还发现，只有满足本申请提供的各组分的对应的重量分数关系才能实现上述优异效果。
[0034]以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
【主权项】
1.一种刹车片用无石棉摩擦材料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分:炭纤维18-25份，陶瓷纤维13-18份，聚四氟乙烯纤维10-15份，酚醛树脂11-21份，丁苯 橡胶8-15份，石墨6-10份，硅藻土3-7份，铁粉5-9份，硫酸钡2-4份，三氧化二铝1-3份，硫化 锌3-5份，聚甲醛5-8份，乙基三甲氧基硅烷3-6份。2.根据权利要求1所述的刹车片用无石棉摩擦材料，其特征在于，包括如下重量份数的 各组分:炭纤维20-24份，陶瓷纤维14-16份，聚四氟乙烯纤维11-13份，酚醛树脂13-16份，丁苯 橡胶9-11份，石墨8-10份，硅藻土 3-5份，铁粉6-7份，硫酸钡2-3份，三氧化二铝2-3份，硫化 锌4-5份，聚甲醛6-8份，乙基三甲氧基硅烷4-6份。3.根据权利要求1所述的刹车片用无石棉摩擦材料，其特征在于，包括如下重量份数的 各组分:炭纤维22份，陶瓷纤维15份，聚四氟乙烯纤维12份，酚醛树脂14份，丁苯橡胶10份，石墨 9份，硅藻土4份，铁粉6.5份，硫酸钡2.5份，三氧化二铝2.5份，硫化锌4.5份，聚甲醛7份，乙基三甲氧基硅烷5份。
【文档编号】C09K3/14GK106015410SQ201610473028
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】虞保海
【申请人】海安县东洋通达汽车配件有限公司