基于碳纤维陶瓷纤维增强的湿式纸基摩擦片及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及基于碳纤维陶瓷纤维增强的湿式纸基摩擦片及其制作方法。目的是提供的湿式纸基摩擦片应具有摩擦系数高、摩擦性能稳定、耐磨损性能良好、动静摩擦系数比可调、能量吸收能力高的特点；制作方法应具有工序简单、制作方便容易的特点。技术方案是：一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其中包括的成分包括基体材料、摩擦性能调节剂和成形黏结剂；还包括适量聚丙烯酰胺、适量聚环氧乙烯、适量十二烷基苯磺酸钠。一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，按照以下步骤进行：一、制作基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦材料原纸；二、制作一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片。
【专利说明】基于碳纤维陶瓷纤维增强的湿式纸基摩擦片及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片及碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法；所述摩擦片适用于工程机械、农业机械、矿山机械、重型汽车、轿车和船舶等机械中的离合器和制动系统。
【背景技术】
[0002]传统意义上的纸基摩擦材料，主要采用石棉作为增强纤维基体，具有石棉纤维的高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀性能，因而价格低廉。但是石棉基纸基摩擦材料的耐高温性能比较差，而且石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，国内已明令禁止使用。目前国内普遍采用干法粉末冶金模压制造丁腈橡胶基湿式摩擦片；其优点是物料组成结构中可以充分地利用粉体摩擦原料和块状橡胶材料，且一次成型，生产成本低廉；其缺点是摩擦材料的孔隙结构难以控制，影响摩擦效果的压缩回弹性能不可调节，摩擦系数低，动/静摩擦之比差异大。随着现代机械向着高速、重载的方向发展，对耐热性好、寿命长的高级纸基摩擦材料的需求已成主流；因此人们开始了对无石棉纸基摩擦材料的研究和开发。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服上述【背景技术】的不足，提供一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片及其制作方法，所制成的湿式纸基摩擦片应具有摩擦系数高、摩擦性能稳定、耐磨损性能良好、动静摩擦系数比可调、能量吸收能力高的特点，以及良好的导油、导热和耐高温性能；所述的制作方法应具有工序简单、制作方便容易的特点。
[0004]本发明提供的技术方案是:一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其中包括的成分以及相应的重量份是:
[0005]I)、基体材料:碳纤维15?35份、陶瓷纤维25?40份、芳纟仑衆柏纤维5?10份；木质纤维10?30份；
[0006]2)、摩擦性能调节剂:娃藻土 6?18份、腰果壳油摩擦粉4?8份、硫酸I丐晶须3?8份、氧化铝0.5?2份、沉淀硫酸钡3?7份、橡胶颗粒5?10份、二硫化钥2?5份、云母4?10份；石墨I?4份；氧化镁3?5份、无机纳米改性酹醒树脂6?9份；
[0007]3)、成形黏结剂:粉末硅橡胶I?2份、液体丁腈乳胶5?10份、液体腰果壳油改性酚醛树脂5?9份；氧化铝溶胶；3?6份；
[0008]还包括适量聚丙烯酰胺、适量聚环氧乙烯、适量十二烷基苯磺酸钠。
[0009]所述陶瓷纤维直径为16_24um,长度为4?8mm ;所述碳纤维直径为35?60um,长度为6?IOmm ;芳纟仑衆柏纤维直径为16_24um,长度为9?12mm ;所述的木质纤维直径为25?35um,长度为12?18mm ;所述硫酸I丐晶须直径为l_2um,长度为50?80um。
[0010]所述各种原材料中，无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨的粒度均> 300目，所述腰果壳油摩擦粉的粒度为40?60目，所述粉末氟橡胶、橡胶颗粒的粒度为80?120目。[0011]一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，按照以下步骤进行:
[0012]一、制作基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦材料原纸
[0013](I)增强纤维氧化和偶联剂处理:先将碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维放入40-60%浓度硝酸溶液中浸溃(硝酸溶液用量以纤维被浸没为准)80-90分钟，溶液温度控制在70-80°C;接着取出清洗晾干后，再放入含20%-80%的氧化炉内氧化1.5-2.5小时，氧化炉温度控制在235-270°C ;然后放入含量40-60%的配位型钛酸酯偶联剂中浸溃40-50分钟，最后在80-100°C的烘箱内干燥60?80分钟；
[0014](2)预处理:在50_60°C的10-25份的水中加入十二烷基苯磺酸钠4?10份，再加入步骤(I)处理过的碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维混合料以及硫酸钙晶须，然后搅拌8-16分钟，用清水清洗干燥后，得到预处理料备用；干燥温度90?120°C，干燥时间60?80分钟；
[0015](3)先将木质纤维放入适量水中打浆，打浆浓度为5?8%，打浆度为40?58° SR ;接着加入步骤(2)中获得的预处理料中，加入浓度为0.03?0.18的聚环氧乙烯溶液3-5份，用疏解机疏解均匀，再加入浓度为0.02-0.06的聚丙烯酞胺溶液2-4份，搅拌均匀后得混合料；
[0016](4)在步骤(3)制得的混合料中加入无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨、氧化铝溶胶、腰果壳油摩擦粉、粉末硅橡胶、橡胶颗粒以及丁腈胶乳，搅拌均匀使丁腈胶乳和氧化铝溶胶能够均匀分布在浆料中并且充分吸附在纤维和摩擦性能调节剂上；然后加入浓度为0.02-0.06的聚丙烯酰胺2-4份并搅拌均匀使丁腈胶乳与纤维、摩擦性能调节剂充分絮聚并结合；最后加入浓度为0.03?0.18的聚环氧乙烷溶液3-5份搅拌后形成物料分散均匀的浆料；
[0017](5)抄造原纸:在常规造纸设备上抄造纸基摩擦材料原纸，纸浆浓度为0.05%?0.06%，原纸定量为75-85g.m_2，抄造压力0.1?0.3Mpa，获得原纸；
[0018]二、制作一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其步骤是:
[0019](I)将原纸放入液体腰果壳油改性酹醒树脂5?9份溶液中浸溃,浸溃时间20-28分钟，然后干燥；干燥温度50?65°C，干燥时间55?70分钟；
[0020](2)将干燥后的碳纤维陶瓷纤维复合增强的纸基摩擦材料原纸进行热压固化，其热压固化的工艺:压力0.1-0.5MPa,温度160±5°C，时间3?12分钟，冷却后剪切成长条状备用；
[0021](3)将长条状的原纸，通过热压成型粘贴设备粘贴到摩擦片金属骨架的芯板上。
[0022]所述步骤(I)中的搅拌，采用精密增力电动搅拌器进行。
[0023]所述步骤(4)中的常规造纸设备是纸样抄取器。
[0024]本发明的有益效果是:由于在一次成型抄造工艺中控制了原纸材料的均匀度、孔隙率和压缩回弹率，从而保证了碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的摩擦性能的稳定性和导油性，有效地改善了摩擦片的物理机械性能；又通过在配方中添加橡胶颗粒和粉末硅橡胶，提高其静摩擦系数，调节动静摩擦系数比，提高了摩擦材料的韧性，降低了摩擦片的磨耗率。根据国家标准采用MM-1000II型摩擦磨损性能试验机(西安顺通机电应用技术研究所生产)对一系列摩擦片进行检测:动摩擦系数:0.195?0.203，静摩擦系数0.203 ?0.221，动静摩擦比；1:1.07 ?1.13 ;磨损率为 0.98 ?1.05X10_5mm3.J'
[0025]对比常规的丁腈橡胶基湿式摩擦片性能(动摩擦系数0.14?0.18，静摩擦系数
0.20?0.26，动静摩擦比0.54?0.69 ;磨损率1.3?1.8X 1(TW. 1)后可知:动静摩擦比明显增大，磨损率则显著降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明所述的基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的主视结构示意图。
[0027]图2是图1的A-A向剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]碳纤维陶瓷纤维复合增强的纸基摩擦材料原纸，是指先利用湿法一次成型抄造工艺生产的均质多物料原纸；该原纸经过模切、浸溃、自动循环单片粘贴工序后，再通过叠合热压成型的方法制成的摩擦制动片，广泛应用于工程机械、农业机械、矿山机械、重型汽车、轿车和船舶等机械的离合和制动系统中，用于传递扭矩、减速和制动。
[0029]如图所示的一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，包括金属骨架的摩擦片芯板I以及粘贴在摩擦片金属骨架的芯板正反两面的摩擦材料层2 ;该摩擦材料层由多个纸基摩擦块2-1规则排列组成。
[0030]所述聚丙烯酰胺溶液由聚丙烯酰胺与水组成，浓度是聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺所占的重量百分比；所述聚环氧乙烯溶液由聚环氧乙烯与水组成，浓度是聚环氧乙烯溶液中聚环氧乙烯所占的重量百分比。
[0031]除特别标明外，本发明所述的“份”均为重量份。
[0032]基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作工艺流程是:原料处理一配料一打浆一配浆疏解一抄纸一干燥一成型一浸溃胶粘剂一检验一热固化一剪条一自动贴片一检验一热压固化一包装入库。
[0033]本发明中所有的原料均外购获得。
[0034]以下结合具体实施例进一步说明。
[0035]实施例1
[0036]基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，包括以下重量份的原材料:碳纤维20份，陶瓷纤维30份，芳纶浆柏纤维5份，木质纤维9份，硅藻土 10份，腰果壳摩擦粉4份，硫酸钙晶须5份，氧化铝0.5份，沉淀硫酸钡3份，橡胶颗粒5份，二硫化钥3份，云母4份，石墨I份，氧化镁3份，粉末硅橡胶I份，氧化铝溶胶3份，液体丁腈胶乳4份，无机纳米改性酚醛树脂(型号为NP64168)5份，液体腰果壳油改性酚醛树脂6份，聚丙烯酰胺适量，聚环氧乙烯适量，十二烷基苯磺酸钠适量，硝酸溶液适量，配位型钛酸酯适量。
[0037]所述陶瓷纤维直径20um，长度6mm，所述碳纤维长度8mm ;芳纶浆柏纤维直径20um长度IOmm ;硫酸钡晶须直径Ium,长度60um。
[0038]所述各种原材料中，硼一桐油改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨粒度> 350目，所述腰果壳油摩擦粉的粒度为40目，所述粉末氟橡胶、橡胶颗粒的粒度为80目。[0039]采用上述原料制作基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的方法如下:
[0040](I)首先对碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维进行处理；将三种纤维混合放入60%浓度硝酸溶液中浸溃80分钟,溶液温度控制在70°C ;然后取出清洗晾干后放入含60%氧气的氧化炉内氧化120分钟，氧化炉温度控制在235°C ;氧化好的混合纤维再放入含50%的配位型钛酸酯偶联剂中浸溃40分钟，然后在85°C的烘箱内烘70分钟干燥；(2)在60°C的5份水中加入十二烷基苯磺酸钠3份，再加入步骤(I)处理过的陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维、碳纤维混合料，然后采用精密增力电动搅拌器搅拌12分钟，用清水清洗后干燥，干燥温度IOO0C，时间85分钟，得预处理料；(3)先将木质纤维放入水中打浆，打浆浓度为4.5%，打浆度为45SR ;再将预处理料放入高频疏解机中，加入浓度为0.06的聚环氧乙烯溶液2份疏解2000r Cr代表圈数，指疏解机的运转次数);再加入浓度为0.04的聚丙烯酞胺2份；(4)将步骤(3)制得的浆料搅拌均匀后加入无机纳米改性酚醛树脂、氧化铝、二硫化钥、硅藻土、云母、硫酸钙晶须、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨、腰果壳油摩擦粉、粉末硅橡胶、橡胶颗粒，搅拌600r后加入丁腈胶乳和氧化铝溶胶再搅拌500r，使胶乳和溶胶均匀分布在浆料中并充分吸附在纤维和摩擦性能调节剂上；然后加入浓度为0.04的聚丙烯酰胺3份并搅拌400r使丁腈胶乳与纤维、摩擦性能调节剂充分絮聚并结合；最后加入浓度为0.09聚环氧乙烯溶液3份搅拌后形成物料分散均匀的浆料。(5)抄造原纸:采用纸样抄取器制备纸基摩擦材料原纸，纸浆浓度控制为0.05%，其定量设定为75g.m_2，压力0.3Mpa，时间2分钟。(6)干燥工艺(常规原纸抄造干燥工艺):真空度0.03Mpa，温度110°C，时间20分钟。(7)将原纸板放入6份腰果壳油改性酚醛树脂溶液中浸溃30分钟，然后干燥；干燥温度70°C，干燥时间45分钟；(8)将干燥后碳纤维陶瓷纤维复合增强湿式纸基摩擦材料原纸进行热压固化，其热压固化的工艺:温度160°C，时间8分钟，冷却后剪切成长条状备用。(9)将压固化后的原纸剪切成长条状，通过热压成型粘贴设备粘贴到金属骨架芯板上。
[0041]对上述摩擦片进行检测，获得的数据为:动摩擦系数:0.195，静摩擦系数0.221，动静摩擦比1:1.13 ;磨损率为1.05X10-W.J-1。
[0042]实施例2
[0043]基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，包括以下重量份的原材料:碳纤维27份，陶瓷纤维35份，芳纶浆柏纤维8份，木质纤维11份，硅藻土 15份，腰果壳摩擦粉6份，硫酸钙晶须5份，氧化铝1.2份，沉淀硫酸钡6份，橡胶颗粒6份，二硫化钥4份，云母10份，石墨2份，氧化镁5份，粉末硅橡胶2份，无机纳米改性酚醛树脂6份，液体腰果壳油酚醛树脂8份，氧化铝溶胶6份，液体丁腈胶乳7份，聚丙烯酰胺适量，聚环氧乙烯适量，十二烧基苯磺酸钠适量，硝酸溶液适量，配位型钛酸酯适量。
[0044]所述陶瓷纤维直径16um,长度8mm,所述碳纤维长度6mm ;芳纟仑衆柏纤维直径16um长度12mm ;硫酸韩晶须直径Ium,长度50um。
[0045]所述各种原材料中，无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、碳化硼、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨粒度> 350目，所述腰果壳油摩擦粉的粒度为40目，所述粉末硅橡胶、橡胶颗粒的粒度为100目。
[0046]采用上述原料制作基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的方法如下:[0047](I)首先对碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维进行预处理，将三种纤维混合后放入55%浓度硝酸溶液中浸溃85分钟，溶液温度控制在75°C ;然后取出清洗晾干后放入含70%氧气的氧化炉内氧化90分钟，氧化炉温度控制在260°C，接着将氧化好的混合纤维放入含55%的配位型钛酸酯偶联剂中浸溃45分钟，然后在90°C的烘箱内烘80分钟干燥；(2)在600C的10份水中加入十二烷基苯磺酸钠4份，再加入陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维、碳纤维的混合料，然后采用精密增力电动搅拌器搅拌15分钟，用清水清洗后干燥，干燥温度110°C，干燥时间80分钟，得预处理料；(3)先将木质纤维放入水中打浆，打浆浓度为4.5%，打浆度为50SR ;再将预处理料放入高频疏解机中，加入浓度为0.05的聚环氧乙烯溶液3份疏解2000r ;再加入浓度为0.05的聚丙烯酞胺4份；(4)将(3)步骤制得的浆料搅拌均匀后加入无机纳米改性酚醛树脂、氧化铝、二硫化钥、硅藻土、云母、硫酸钙晶须、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨、腰果壳油摩擦粉、粉末硅橡胶、橡胶颗粒，搅拌600r后加入丁腈胶乳和氧化铝溶胶再搅拌500r，使胶乳和溶胶均匀分布在浆料中并充分吸附在纤维和摩擦性能调节剂上；然后加入浓度为0.03的聚丙烯酰胺5份并搅拌400r使丁腈胶乳与纤维、摩擦性能调节剂充分絮聚并结合；最后加入浓度为0.08聚环氧乙烯溶液4份搅拌后形成物料分散均匀的浆料。(5)抄造原纸:采用纸样抄取器制备纸基摩擦材料原纸，纸浆浓度控制为0.06%，其定量设定为80g.m_2,压力0.35Mpa,时间3分钟。(6)干燥工艺(常规原纸抄造干燥工艺):真空度0.04Mpa，温度120°C，时间16分钟。(7)将原纸板放入8份腰果壳油改性酚醛树脂溶液中浸溃25分钟，然后干燥；干燥温度75°C，时间40分钟；(8)将干燥后碳纤维陶瓷纤维复合增强湿式纸基摩擦材料原纸进行热压固化，其热压固化的工艺:温度155°C，时间6分钟，冷却后剪切成长条状备用。(9)将压固化后的原纸剪切成长条状，通过热压成型粘贴设备粘贴到金属骨架芯板上。
[0048]对上述摩擦片进行检测，获得的数据为:动摩擦系数:0.183，静摩擦系数0.203，动静摩擦比1:1.1 ;磨损率为0.98X10_5mm3.J-1。
[0049]实施例3
[0050]基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，包括以下原材料:碳纤维29份，陶瓷纤维37份，芳纶浆柏纤维10份，木质纤维棉14，硅藻土 17份，腰果壳摩擦粉8份，硫酸钙晶须8份，氧化铝2份，沉淀硫酸钡5份，橡胶颗粒9份，二硫化钥3份，云母8份，石墨4份，氧化镁4份，粉末硅橡胶1.5份，液体丁腈胶乳5份，氧化铝溶胶6份，无机纳米改性酚醛树脂8份，液体腰果壳油改性酚醛树脂8份、聚丙烯酰胺适量，聚环氧乙烯适量，十二烷基苯磺酸钠适量，硝酸溶液适量，配位型钛酸酯适量。
[0051 ] 所述陶瓷纤维直径24um，长度4mm，所述碳纤维长度IOmm ;芳纶浆柏纤维直径24um长度9mm ;硫酸韩晶须直径2um,长度80um。
[0052]所述各种原材料中，无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨粒度> 350目，所述腰果壳油摩擦粉的粒度为60目，所述粉末硅橡胶、橡胶颗粒的粒度为120目。
[0053]采用上述原料制作陶瓷纤维纸基摩擦片的方法如下:
[0054](I)首先对碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维进行预处理:将三种纤维混合后放入50%浓度硝酸溶液中浸溃90分钟，溶液温度控制在80°C;然后取出清洗晾干后，将混合增强纤维材料放入含80%氧气的氧化炉内氧化85分钟，氧化炉温度控制在270°C ;氧化好的混合纤维放入含45%的配位型钛酸酯偶联剂中浸溃50分钟，然后在100°C的烘箱内烘60分钟干燥；(2)在65°C的18份水中加入十二烷基苯磺酸钠10份，再加入(I)步骤处理过的陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维、碳纤维，然后采用精密增力电动搅拌器搅拌12分钟后，用清水清洗干燥，得到预处理料备用，干燥温度105°C，时间65分钟；(3)先将木质纤维放入水中打浆，打浆浓度为7%，打浆度为52SR ;再将预处理料放入高频疏解机中，加入浓度为0.15%聚环氧乙烯溶液3份、浓度为0.5的聚丙烯酰胺3份疏解2200r ； (4)将(3)步骤制得的浆料搅拌均匀后加入无机纳米改性酚醛树脂、氧化铝、二硫化钥、硅藻土、云母、硫酸钙晶须、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨、腰果壳油摩擦粉、粉末硅橡胶、橡胶颗粒，搅拌600r后加入丁腈胶乳和氧化铝溶胶再搅拌500r，使胶乳和溶胶均匀分布在浆料中并充分吸附在纤维和摩擦性能调节 剂上；然后加入浓度为0.02聚丙烯酰胺4份并搅拌400r使丁腈胶乳与纤维、摩擦性能调节剂充分絮聚并结合；最后加入浓度为0.18%聚环氧乙烯溶液2份搅拌后形成物料分散均匀的浆料。
[0055](5)抄造原纸:采用纸样抄取器制备纸基摩擦材料原纸，纸浆浓度控制为0.04%,其定量设定为85g.π 2,压力0.3Mpa,时间2分钟。(6)干燥工艺(常规原纸抄造干燥工艺):真空度0.05Mpa，温度100°C，时间6分钟。(7)将原纸放入8份腰果壳油改性酚醛树脂溶液中浸溃，浸溃时间20分钟，然后干燥，干燥温度65°C，时间45分钟；(8)将干燥后碳纤维陶瓷纤维复合增强湿式纸基摩擦材料原纸进行热压固化，其热压固化的工艺:温度165°C，时间5分钟，冷却后剪切成长条状备用。(9)将压固化后的原纸剪切成长条状，通过热压成型粘贴设备粘贴到金属骨架芯板上。
`[0056]对上述摩擦片进行检测，获得的数据为:动摩擦系数:0.203，静摩擦系数0.218，动静摩擦比1:1.07 ;磨损率为l.0xio—w.J-1。
【权利要求】
1.一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其特征在于:该摩擦片包括的成分以及相应的重量份是: 1)、基体材料:碳纤维15?35份、陶瓷纤维25?40份、芳纟仑衆柏纤维5?10份；木质纤维10?30份； 2)、摩擦性能调节剂:娃藻土6?18份、腰果壳油摩擦粉4?8份、硫酸钙晶须3?8份、氧化铝0.5?2份、沉淀硫酸钡3?7份、橡胶颗粒5?10份、二硫化钥2?5份、云母4?10份；石墨I?4份；氧化镁3?5份、无机纳米改性酹醒树脂6?9份； 3)、成形黏结剂:粉末硅橡胶I?2份、液体丁腈乳胶5?10份、液体腰果壳油改性酚醛树脂5?9份；氧化铝溶胶；3?6份； 还包括适量聚丙烯酰胺、适量聚环氧乙烯、适量十二烷基苯磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其特征在于:所述陶瓷纤维直径为16_24um,长度为4?8mm ;所述碳纤维直径为35?60um,长度为6?IOmm ;芳纟仑衆柏纤维直径为16_24um,长度为9?12mm ;所述的木质纤维直径为25?35um,长度为12?18mm ;所述硫酸I丐晶须直径为l_2um,长度为50?80um。
3.根据权利要求2所述的一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其特征在于:所述各种原材料中，无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨的粒度均> 300目，所述腰果壳油摩擦粉的粒度为40?60目，所述粉末氟橡胶、橡胶颗粒的粒度为80?120目。
4.一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，按照以下步骤进行: 一种基于碳纤维陶瓷纤维复 合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，按照以下步骤进行: 一、制作基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦材料原纸 (1)增强纤维氧化和偶联剂处理:先将碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维放入40-60%浓度硝酸溶液中浸溃80-90分钟，溶液温度控制在70-80°C ;接着取出清洗晾干后，再放入含20%-80%的氧化炉内氧化1.5-2.5小时，氧化炉温度控制在235-270°C ;然后放入含量40-60%的配位型钛酸酯偶联剂中浸溃40-50分钟，最后在80-100°C的烘箱内干燥60?80分钟； (2)预处理:在50-60°C的10-25份的水中加入十二烷基苯磺酸钠4?10份，再加入步骤(I)处理过的碳纤维、陶瓷纤维、芳纶浆柏纤维混合料以及硫酸钙晶须，然后搅拌8-16分钟，用清水清洗干燥后，得到预处理料备用；干燥温度90?120°C,干燥时间60?80分钟； (3)先将木质纤维放入适量水中打浆，打浆浓度为5?8%，打浆度为40?58°SR ;接着加入步骤(2)中获得的预处理料中，加入浓度为0.03?0.18的聚环氧乙烯溶液3-5份，用疏解机疏解均匀，再加入浓度为0.02-0.06的聚丙烯酞胺溶液2-4份，搅拌均匀后得混合料； (4)在步骤(3)制得的混合料中加入无机纳米改性酚醛树脂、二硫化钥、硅藻土、云母、氧化铝、沉淀硫酸钡、氧化镁、石墨、氧化铝溶胶、腰果壳油摩擦粉、粉末硅橡胶、橡胶颗粒以及丁腈胶乳，搅拌均匀；然后加入浓度为0.02-0.06的聚丙烯酰胺2-4份并搅拌均匀；最后加入浓度为0.03?0.18的聚环氧乙烷溶液3-5份搅拌后形成物料分散均匀的浆料；(5)抄造原纸:在常规造纸设备上抄造纸基摩擦材料原纸，纸浆浓度为0.05%?0.06%,原纸定量为75-85g.m_2，抄造压力0.1?0.3Mpa，获得原纸； 二、制作一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片，其步骤是: (O将原纸放入液体腰果壳油改性酚醛树脂5?9份溶液中浸溃，浸溃时间20-28分钟，然后干燥；干燥温度50?65°C，干燥时间55?70分钟； (2)将干燥后的碳纤维陶瓷纤维复合增强的纸基摩擦材料原纸进行热压固化，其热压固化的工艺:压力0.1-0.5MPa,温度160±5°C，时间3?12分钟，冷却后剪切成长条状备用； (3)将长条状的原纸，通过热压成型粘贴设备粘贴到摩擦片金属骨架的芯板上。
5.根据权利要求4所述的一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，其特征在于:所述步骤(I)中的搅拌，采用精密增力电动搅拌器进行。
6.根据权利要求5所述的一种基于碳纤维陶瓷纤维复合增强的湿式纸基摩擦片的制作方法，其特征在于:所述步骤(4)中的常规造纸设备是纸样抄取器。
【文档编号】D21H17/37GK103438127SQ201310343623
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】章春华, 盛剑峰, 方飞, 徐栋, 徐鸣 申请人:临安华龙摩擦材料有限公司