专利名称：一种低金属陶瓷基鼓式刹车片及其制备方法
技术领域：
本发明属于摩擦材料技术领域，特别是一种低金属鼓式刹车片以及其制备方法。
背景技术：
目前刹车片的主要原料组成为粘合剂、增强纤维、润滑剂以及必要的调节剂。制备流程为混料-压制-热处理-机加工-喷漆-安装附件-包装。随着汽车工业的飞速发展，乘用车的车速越来越高，这也要求刹车片不仅具有良好的制动性能，还要有好的耐热效果以及好的制动舒适性能。现有刹车片主要为半金属刹车片，其金属含量超过40％，热传导过大，所以高速条件下制动性能和制动舒适性能都不理想。此外，由于金属含量高，制动时噪音较大，且刹车片易生锈。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种高温制动性能好，制动效果舒适且制动噪音小，不易生锈的低金属陶瓷基鼓式刹车片。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 陶瓷粘结剂 20-30， 钢纤维 10-20， 复合纤维15-30， 碳酸钙晶须 0-5， 玻璃纤维2-5， 人造石墨0-5， 鳞片石墨5-10， 铬铁矿 0-5， 摩擦粉 2-5， 复合填料0-15。
为了解决第二个技术问题，本发明提供的该非金属陶瓷基汽车刹车片的制备方法，包括如下步骤 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
采用上述技术方案的低金属陶瓷基鼓式刹车片及其制备方法，采用高温粘合剂作为基体，钢纤维、复合纤维、玻璃纤维和碳酸钙晶须作增强纤维，石墨和铬铁矿为摩擦性能调节剂，该配方中主要原材料的性能及作用是 1.陶瓷粘结剂主要是硅酸盐、金属硫化物等无机高温粘结剂，可显著提高材料的耐温性能，降低材料在高温下的磨损量，并可以使材料形成网状多孔结构，增加制动平稳性，减少制动噪音。
2.复合纤维具有优良的分散性和吸附性，磨损小，特别突出的是，与摩擦材料配方中的树脂、摩擦性能调节剂及其他纤维有优良的亲和性，这是它能有效增强的基础 3.碳酸钙晶须具有与基体相容性好、防潮性能好等优点，并且可以起到微观强化和稳定摩擦系数的作用。
4.玻璃纤维具有较高的拉伸强度，不会因环境温度变化而变化，玻璃纤维的导热系数非常小，并且有很好的耐热性。
5.石墨用作润滑剂，在材料表面形成减摩薄膜，可以减小滑动摩擦系数和动摩擦系数之间的差值，从而降低刹车片和对偶间噪音的产生，此外，还可以增加制动平稳性，降低磨损，延长使用寿命。
6.铬铁矿具有良好的耐热性和传热性，对稳定摩擦材料的摩擦系数起到重要作用。
采用上述技术方案制备的低金属陶瓷基鼓式刹车片，能够很好的吸收高速刹车所释放的热能，同时由于其低金属含量，刹车片不易生锈，噪音小，本发明制备的刹车片具有耐高温、高压、和耐冲击等特点，使用寿命比现有产品提高2倍以上。
具体实施例方式 下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案及使用效果。
实施例1 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 硫化锡 20， 钢纤维 20， 复合纤维15， 碳酸钙晶须 5， 玻璃纤维5， 人造石墨5， 鳞片石墨10， 铬铁矿 5， 摩擦粉 5， 复合填料10。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例1刹车片所作的检验结果如下
实施例2 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 硫化锡 25， 钢纤维 15， 复合纤维20， 碳酸钙晶须 5， 玻璃纤维5， 人造石墨4， 鳞片石墨8， 铬铁矿 3， 摩擦粉 5， 复合填料10。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例2刹车片所作的检验结果如下
实施例3 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 硫化锡30， 钢纤维10， 复合纤维 25， 碳酸钙晶须2， 玻璃纤维 2， 人造石墨 3， 鳞片石墨 7， 铬铁矿2， 摩擦粉5， 复合填料 14。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例3刹车片所作的检验结果如下
实施例4 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 硫化锡20， 钢纤维10， 复合纤维 20， 碳酸钙晶须3， 玻璃纤维 2， 人造石墨 5， 鳞片石墨 10， 铬铁矿5， 摩擦粉5， 复合填料 0。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例4刹车片所作的检验结果如下
实施例5 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 陶瓷粘结剂20， 钢纤维20， 复合纤维 30， 碳酸钙晶须5， 玻璃纤维 3， 人造石墨 2， 鳞片石墨 5， 铬铁矿5， 摩擦粉5， 复合填料 5。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例5刹车片所作的检验结果如下
实施例6 低金属陶瓷基鼓式刹车片，其原料组成按重量百分比计为 陶瓷粘结剂25， 钢纤维20， 复合纤维 25， 碳酸钙晶须5， 玻璃纤维 3， 人造石墨 2， 鳞片石墨 5， 铬铁矿5， 摩擦粉5， 复合填料 5。
该低金属陶瓷基鼓式刹车片的制备方法 (1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌； (2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2； (3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm； (4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温； (5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔 (6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
对实施例6刹车片所作的检验结果如下
权利要求
1.一种低金属陶瓷基鼓式刹车片，其特征是其原料组成按重量百分比计为
陶瓷粘结剂 20-30，
钢纤维 10-20，
复合纤维15-30，
碳酸钙晶须 0-5，
玻璃纤维2-5，
人造石墨0-5，
鳞片石墨5-10，
铬铁矿 0-5，
摩擦粉 2-5，
复合填料0-15。
2.制备权利要求1所述的低金属陶瓷基鼓式刹车片的方法，其特征是包括如下步骤
(1)、混料将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌；
(2)、冷压压制压力100～200kgf/cm2；
(3)、热压压制压力200～300kgf/cm2，热压温度150℃～180℃，排气5～8次，保压时间是55s/mm；
(4)、将成型后的刹车片在1.8～2.2小时从室温升温到180℃，保温7～9小时，然后随炉冷却至室温；
(5)、将热处理后的刹车片按技术要求进行磨内、外弧、钻孔
(6)、在300℃的温度下进行陶瓷化处理，印标、检验、包装。
全文摘要
本发明公开了一种低金属陶瓷基鼓式刹车片及其制备方法。其原料组成按重量百分比计为陶瓷粘结剂20-30，钢纤维10-20，复合纤维15-30，碳酸钙晶须0-5，玻璃纤维2-5，人造石墨0-5，鳞片石墨5-10，铬铬铁矿0-5，摩擦粉2-5，复合填料0-15。制备方法包括混料-冷压-热压-热处理-机加工-陶瓷化处理。本发明制备的刹车片具有耐高温、高压、和耐冲击等特点，使用寿命比现有产品提高2倍以上。
文档编号C04B35/76GK101813149SQ20101017821
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者刘伯威, 贺云果, 唐兵 申请人:湖南博云汽车制动材料有限公司, 中南大学