专利名称：碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种摩擦材料的配方及制造方法，尤其是一种用于汽车工业领域中的刹车片的配方及制造方法。
背景技术：
增强材料是摩擦材料配方的重要组成部份之一，在摩擦材料配方中，主要使用的有金属纤维、有机纤维和无机纤维，它们不但对摩擦材料的强度起着至关重要的作用，而且对改善摩擦材料的磨损性能有着重要作用。现有的摩擦材料由于其强度及耐高温性能一般，速度敏感性较差的原因，不能在高速列车、赛车上使用，否则会出现摩擦材料脱片或碎裂的问题而导致制动功能失效。摩擦材料配方的基本组成为粘结剂、增强材料、研磨剂、润滑剂、摩擦性能调节剂和填料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法。本发明所采用的技术方案是碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其配方为(按重量百分比)粘结剂为8-15% ；增强材料为5-10% ；研磨剂为20-30% ；润滑剂为12-20% ；摩擦性能调节剂为10-20% ；填料为25-40%。其制造方法为将碳纤维短切成3_5mm，然后使用研磨机将其研磨成浆泊状，将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆，制得成品。粘结剂为硅改性酚醛树脂，增强材料为碳纤维浆粕，研磨剂为硅酸锆、锆英粉、碳化硅或三者混合物，润滑剂为石墨、硫化物或其混合物，摩擦性能调节剂为焦碳粉、摩擦粉、 云母或三者混合物，填料为硫酸钡、碳酸钙或其混合物。本发明所采用的最佳配方为(按重量百分比)硅改性酚醛树脂为7%，碳纤维浆粕为7%，硅酸锆为10%，碳化硅为10%，锆英粉为6%，石墨为12%，三氧化二钼为3%，云母为10%， 焦炭粉为2%，重晶石为8%，碳酸钙为25%。与现有技术相比，本发明的优点是有极好的强度和耐高温的特点，可以使摩擦材料的使用温度达到1000度以上，并具有优异的衰退性能、压力敏感性和速度敏感性，从而可以达到高速列车、赛车的使用要求。浆泊状的碳纤维具有更大的比表面积、良好的分散性能和更强的抓附力，可以使摩擦材料中各种材料更均勻地混合在一起，并对粉状材料和颗粒料具有很好的吸附作用，从而使摩擦材料具备了理想的机械强度，并拥有了优异的摩擦磨损性能。
图1为本发明的碳纤维基摩擦材料AK-Master试验结果。图2为本发明的碳纤维基摩擦材料SAE J2521试验结果。
具体实施例方式采用最佳配方(按重量百分比)硅改性酚醛树脂为7%，碳纤维浆粕为7%，硅酸锆为10%，碳化硅为10%，锆英粉为6%，石墨为12%，三氧化二钼为3%，云母为10%，焦炭粉为2%， 重晶石为8%，碳酸钙为25%。利用如下制造方法为将碳纤维短切成3mm，然后使用研磨机将其研磨成浆泊状，将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆，制得成品。加工明锐前片4套，依据 AK-Mastert和SAE J2521试验标准进行相关测试。试验结果
从图一的数据可以看出，该碳纤维基摩擦材料的摩擦系数为0. 3，而且非常稳定，第一次衰退最小摩擦系数为0.沈3，第二次衰退摩擦系数为0. 294,从40Km/h到170Km/h摩擦系数的变化为0. 30-0. 25，重量磨损为6. 4g。由此可以得出，第一次衰退率为12%，第二次衰退率为2%，速度衰退为16%，这个结果已经远远小于标准<30%的要求，说明该配方刹车片的温度、速度敏感性完全可以达到使用要求。对于D465产品摩擦材料重量为180g，完成一个AK-Master试验损失的重量为 6. 4g。所以按照常规每个AK-Master试验相当于行驶2000Km的经验，可以根据下式计算出该刹车片的使用寿命为180g/6. 4g*2000Km=56250Km,大大高出了常规30000Km的标准要求。从图二 SAE J2521标准试验数据可以看出，该产品的噪音发生几率为0.3%，噪音性能级别为9. 8。综合上述数据分析，该碳纤维基摩擦材料配方具有优异的摩擦性能、磨损性能和噪音性能。可以推广应用于温度、速度敏感性要求较高的摩擦材料领域。
权利要求
1.碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其特征在于其配方为(按重量百分比)粘结剂为8-15% ；增强材料为5-10% ；研磨剂为20-30% ；润滑剂为12-20% ；摩擦性能调节剂为 10-20% ；填料为 25-40%。
2.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其特征在于其制造方法为将碳纤维短切成3-5mm，然后使用研磨机将其研磨成浆泊状，将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆，制得成品。
3.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其特征在于粘结剂为硅改性酚醛树脂，增强材料为碳纤维浆粕，研磨剂为硅酸锆、锆英粉、碳化硅或三者混合物， 润滑剂为石墨、硫化物或其混合物，摩擦性能调节剂为焦碳粉、摩擦粉、云母或三者混合物， 填料为硫酸钡、碳酸钙或其混合物。
4.根据权利要求1所述的碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其特征在于其最佳配方为(按重量百分比)硅改性酚醛树脂为7%，碳纤维浆粕为7%，硅酸锆为10%，碳化硅为 10%，锆英粉为6%，石墨为12%，三氧化二钼为3%，云母为10%，焦炭粉为2%，重晶石为8%，碳酸钙为25%。
全文摘要
本发明提供一种碳纤维基摩擦材料的配方及制造方法，其配方为粘结剂为8-15%；增强材料为5-10%；研磨剂为20-30%；润滑剂为12-20%；摩擦性能调节剂为10-20%；填料为25-40%；其制造方法为将碳纤维短切成3-5mm，然后使用研磨机将其研磨成浆泊状，将配方中的原料混料、热压成型、磨削、喷漆，制得成品；有极好的强度和耐高温的特点，可以使摩擦材料的使用温度达到1000度以上，并具有优异的衰退性能、压力敏感性和速度敏感性，从而可以达到高速列车、赛车的使用要求。
文档编号C09K3/14GK102382626SQ20111024601
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者张宏光, 张江山, 李忠贞, 白克江, 穆广欣 申请人:东营博瑞制动系统有限公司