本发明涉及汽车机械领域，尤其涉及一种新型刹车片及其加工方法。
背景技术：
刹车片也叫刹车皮。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。
较早的汽车刹车片是石棉型刹车片，但石棉已被医学界证实是致癌物质。每一次刹车，刹车片就会将数百万之多的石棉纤维散发到空气中，其针状的纤维很容易进入肺部并停留，造成剌激，最终可导致肺癌的发生；此外，石棉型刹车片还存在着另一个重要问题：由于石棉是绝热的，其导热能力特别差，反复使用后，制动器会使热量在刹车片中堆积起来，刹车片变热后，它的制动性能就要发生改变，要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数，如果刹车片达到一定的热度，将导致制动失灵。
随着现代汽车工业的发展和社会环保意识的提高，目前的汽车摩擦材料在材质、制造工艺等方面都取得了重大的进展，陆续出现了许多新型的无石棉摩擦材料制作的刹车片，如半金属刹车片，它具有较高的温控能力及较高的制动温度，刹车吃位快、准。因此，半金属刹车片已逐渐成为我国主要推广应用的无石棉摩擦材料之一。然而，有些半金属刹车片的配方设计常带有一定的盲目性，因而造成半金属刹车片的一些固有的缺点被放大，如在潮气作用下锈蚀严重，对制动鼓或制动盘损伤较大等。
据此，目前急需一种具有高且稳定的摩擦系数、低磨损率，并且不易锈蚀的新型刹车片及其加工方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有高且稳定的摩擦系数、低磨损率，并且不易锈蚀的新型刹车片及其加工方法。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕3-10份，硅藻土1-3份，丁晴胶粉3.5-4.2份，摩擦粉1.5-2.5份，硼酚醛树脂12-13份，紫铜2-10份，白淄石粉2-3份，白云母粉3-9份，钢棉纤维15-20份，氧化铁绿2.8-3.2份，重晶石4-5份，石油焦炭3-3.5份，石墨2-4份，硫酸钡3-4份，氧化铝1.2-2.2份，超细氧化铁粉1.5-2.5份，铬铁矿1.5-2.5份，防老剂0.02-0.04份。
作为本发明的优选方式之一，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕6份，硅藻土2份，丁晴胶粉3.8份，摩擦粉1.9份，硼酚醛树脂12.55份，紫铜6份，白淄石粉2.7份，白云母粉6份，钢棉纤维18份，氧化铁绿2.95份，重晶石4.6份，石油焦炭3.2份，石墨3份，硫酸钡3.6份，氧化铝1.7份，超细氧化铁粉2份，铬铁矿2份，防老剂0.03份。
作为本发明的优选方式之一，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕4份，硅藻土1.5份，丁晴胶粉3.6份，摩擦粉1.7份，硼酚醛树脂12.2份，紫铜4份，白淄石粉2.5份，白云母粉3份，钢棉纤维16份，氧化铁绿2.9份，重晶石4.3份，石油焦炭3.1份，石墨2.5份，硫酸钡3.3份，氧化铝1.5份，超细氧化铁粉1.8份，铬铁矿1.8份，防老剂0.025份。
作为本发明的优选方式之一，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕8份，硅藻土2.5份，丁晴胶粉4份，摩擦粉2.3份，硼酚醛树脂12.8份，紫铜8份，白淄石粉2.9份，白云母粉7份，钢棉纤维19份，氧化铁绿3份，重晶石4.8份，石油焦炭3.4份，石墨3.5份，硫酸钡3.8份，氧化铝2份，超细氧化铁粉2.2份，铬铁矿2.2份，防老剂0.035份。
作为本发明的优选方式之一，所述石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到96-98％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为30-40℃，反应25-30min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在80-100℃烘箱中烘干1-2h。
作为本发明的优选方式之一，所述石墨处理过程具体如下：将上述重量份数的石墨加入到98％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为35℃，反应28min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在90℃烘箱中烘干1.5h。
作为本发明的优选方式之一，所述防老剂具体为N-苯基-2-萘胺。
一种上述新型刹车片的加工方法，包括如下步骤：
(1)配料：
按上述重量份数称取各原料，并进行混合配料，搅拌混合30-35min；
(2)热压成型：
采用热压一次成型工艺；其中，压力100-200Mpa，热压时间6-7min，上模热压温度175-185℃，中模热压温度155-165℃，下模热压温度135-145℃；
(3)热处理：
热处理设备采用热处理箱，处理温度150-180℃，时间4-8h；
(4)磨削：
采用圆盘磨削；
(5)喷涂：
采用静电喷涂工艺，喷涂设备转速800-900rpm/min，环境温度160-165℃。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中热压成型的热压温度具体为：上模度180℃，中模160℃，下模热140℃。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(3)中热处理箱进行热处理的具体温度为160℃，时间为6h。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(4)中采用圆盘磨，制品平行度为0.14mm，且公差为小于0.02mm，材料平面度为0.1mm，且公差为小于0.01mm。
本发明中各原料的功效：
芳纶浆粕：对芳纶纤维进行表面原纤化处理之后得到的，其独特的表面结构极大地提高了混合物的抓附力，适合作为一种增强纤维应用于摩擦及密封产品中。
硅藻土：具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为刹车片提供优异的表面性能，增加刹车片的耐磨性。
丁晴胶粉：具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。
摩擦粉：具有摩擦系数稳定、耐磨性强、韧性好、降低噪音等多种功效。
硼酚醛树脂：其耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性和力学性能均优于普通酚醛树脂，使材料的整体热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能得以提高。
紫铜：具有吸热快，散发热量快，耐高温等优点；其它表面形成多种形状的锯齿，当与其他材料混合时，其均匀程度及粘接力要比铜棉，铜丝，铜粉更强。
白淄石粉：具有润滑作用，增强材料整体的润滑性。
白云母粉：可提高机械强度，增强韧性、附着力、抗老化及耐腐蚀性。
钢棉纤维：替代传统的石棉，具有性能稳定、磨损率低、散热性能好等特点。
氧化铁绿：一种由氧化亚铁和三氧化铁的反应物，是一种绿色或红绿色的细小固体颗粒，具有较好的耐腐蚀性。
重晶石：可以稳定摩擦材料的摩擦强度及耐久性。
石油焦炭、石墨：在刹车片的配方材料中加入一定比例的石油焦炭、石墨，使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；另外，石油焦炭的气空率较高，进一步地提高了材料的摩擦系数，减少了制动噪音，减轻了高温时材料的热衰退。
硫酸钡：增强材料的摩擦系数。
氧化铝：作为摩阻材料，加入刹车片组成材料中可调整刹车片的摩擦系数。
超细氧化铁粉：柔软、比重轻，在摩擦材料中起到稳定摩擦系数和降低磨损的作用。
铬铁矿：铬和铁的氧化物矿物，相当坚硬，用于摩擦材料，可以调整摩擦。
防老剂：提高刹车片的抗老化效果。
本发明相比现有技术的优点在于：在配方的研究过程中，经过大量的实验，对多种成分进行合理的搭配，确保各材料的优点在材料中得到充分的发挥，使各原料不仅能相互弥补其各自性能的不足，还会因相互配合而产生更好的性能；本发明在使用过程中，具有高且稳定的摩擦系数、低磨损率，并且不易锈蚀。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕3份，硅藻土1份，丁晴胶粉3.5份，摩擦粉1.5份，硼酚醛树脂12份，紫铜2份，白淄石粉2份，白云母粉3份，钢棉纤维15份，氧化铁绿2.8份，重晶石4份，石油焦炭3份，石墨2份，硫酸钡3份，氧化铝1.2份，超细氧化铁粉1.5份，铬铁矿1.5份，N-苯基-2-萘胺0.02份。其中，石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到96％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为30℃，反应25min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在80℃烘箱中烘干1h。
实施例2
本实施例的一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕10份，硅藻土3份，丁晴胶粉4.2份，摩擦粉2.5份，硼酚醛树脂13份，紫铜10份，白淄石粉3份，白云母粉9份，钢棉纤维20份，氧化铁绿3.2份，重晶石5份，石油焦炭3.5份，石墨4份，硫酸钡4份，氧化铝2.2份，超细氧化铁粉2.5份，铬铁矿2.5份，N-苯基-2-萘胺0.04份。其中，石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到98％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为40℃，反应30min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在100℃烘箱中烘干2h。
实施例3
本实施例的一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕6份，硅藻土2份，丁晴胶粉3.8份，摩擦粉1.9份，硼酚醛树脂12.55份，紫铜6份，白淄石粉2.7份，白云母粉6份，钢棉纤维18份，氧化铁绿2.95份，重晶石4.6份，石油焦炭3.2份，石墨3份，硫酸钡3.6份，氧化铝1.7份，超细氧化铁粉2份，铬铁矿2份，N-苯基-2-萘胺0.03份。其中，石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到98％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为35℃，反应28min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在90℃烘箱中烘干1.5h。
实施例4
本实施例的一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕4份，硅藻土1.5份，丁晴胶粉3.6份，摩擦粉1.7份，硼酚醛树脂12.2份，紫铜4份，白淄石粉2.5份，白云母粉3份，钢棉纤维16份，氧化铁绿2.9份，重晶石4.3份，石油焦炭3.1份，石墨2.5份，硫酸钡3.3份，氧化铝1.5份，超细氧化铁粉1.8份，铬铁矿1.8份，N-苯基-2-萘胺0.025份。其中，石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到97％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为32℃，反应26min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在85℃烘箱中烘干1.2h。
实施例5
本实施例的一种新型刹车片，包括如下重量份数的原料：芳纶浆粕8份，硅藻土2.5份，丁晴胶粉4份，摩擦粉2.3份，硼酚醛树脂12.8份，紫铜8份，白淄石粉2.9份，白云母粉7份，钢棉纤维19份，氧化铁绿3份，重晶石4.8份，石油焦炭3.4份，石墨3.5份，硫酸钡3.8份，氧化铝2份，超细氧化铁粉2.2份，铬铁矿2.2份，N-苯基-2-萘胺0.035份。其中，石墨具体为经化学处理后的石墨，处理过程如下：将上述重量份数的石墨加入到98％的浓硫酸中，真空条件下搅拌反应，然后缓慢滴加双氧水，并控制反应温度为38℃，反应29min；反应完成后离心分离，所得固体用清水洗至中性，然后在95℃烘箱中烘干1.8h。
实施例6
本实施例的一种上述实施例中新型刹车片的加工方法，包括如下步骤：
(1)配料：
按上述重量份数称取各原料，并进行混合配料，搅拌混合30min；
(2)热压成型：
采用热压一次成型工艺；其中，压力100Mpa，热压时间6min，上模热压温度175℃，中模热压温度155℃，下模热压温度135℃；
(3)热处理：
热处理设备采用热处理箱，处理温度150℃，时间4h；
(4)磨削：
采用圆盘磨削，制品平行度为0.14mm，且公差为小于0.02mm，材料平面度为0.1mm，且公差为小于0.01mm；
(5)喷涂：
采用静电喷涂工艺，喷涂设备转速800rpm/min，环境温度160℃。
实施例7
本实施例的一种上述实施例中新型刹车片的加工方法，包括如下步骤：
(1)配料：
按上述重量份数称取各原料，并进行混合配料，搅拌混合35min；
(2)热压成型：
采用热压一次成型工艺；其中，压力200Mpa，热压时间7min，上模热压温度185℃，中模热压温度165℃，下模热压温度145℃；
(3)热处理：
热处理设备采用热处理箱，处理温度180℃，时间8h；
(4)磨削：
采用圆盘磨削，制品平行度为0.14mm，且公差为小于0.02mm，材料平面度为0.1mm，且公差为小于0.01mm；
(5)喷涂：
采用静电喷涂工艺，喷涂设备转速900rpm/min，环境温度165℃。
实施例8
本实施例的一种上述实施例中新型刹车片的加工方法，包括如下步骤：
(1)配料：
按上述重量份数称取各原料，并进行混合配料，搅拌混合32min；
(2)热压成型：
采用热压一次成型工艺；其中，压力150Mpa，热压时间6.5min，上模热压温度180℃，中模热压温度160℃，下模热压温度140℃；
(3)热处理：
热处理设备采用热处理箱，处理温度160℃，时间6h；
(4)磨削：
采用圆盘磨削，制品平行度为0.14mm，且公差为小于0.02mm，材料平面度为0.1mm，且公差为小于0.01mm；
(5)喷涂：
采用静电喷涂工艺，喷涂设备转速850rpm/min，环境温度163℃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。