汽车盘式制动器用非金属摩擦材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及摩擦材料技术领域，公开了一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料及其制备方法和应用，该摩擦材料按质量分数，由以下配比组成：粘接剂7％～10％；矿物纤维15％～25％；无机纤维6％～10％；有机纤维1.5％～5％；钙晶须6％～15％；填充料12％～20％；摩擦粉3％～5％；蛭石粉6％～8％；碳质减摩材料15％～26％；金属硫化物6％～15％；轮胎粉2％～5％；硫化钼1％～4％。还公开了一种制备该摩擦材料的方法，该方法通过称料、混料、成形处理以及成形后的热处理过程，得到摩擦材料。将这种具有较高摩擦系数，较低磨损率，热衰退性能优良的摩擦材料制备成了一种具有制动力矩大、紧急制动舒适、刹车距离短、热衰退极小的刹车片。

Non metallic friction material for automobile disc brake, preparation method and application thereof

The present invention relates to a friction material technical field and discloses a preparation method and application of automotive disc brake with non metallic friction material and its preparation, the friction material according to the mass fraction, which is composed of the following: 7% to 10% ratio of adhesive; mineral fiber of 15% to 25%; 6% to 10% organic inorganic fiber; fiber 1.5% ~ 5% whiskers; from 6% to 15%; 12% to 20% filling material; friction powder 3% ~ 5% and 6% ~ 8%; vermiculite; carbonaceous antifriction materials from 15% to 26%; 6% to 15% metal sulfide; tire powder 2% ~ 5% and 1% ~ 4%; molybdenum sulfide. A method of preparing the friction material is also disclosed, wherein friction material is obtained by weighing, mixing, forming, and forming a heat treatment process. This has a high friction coefficient, low wear rate, friction materials, thermal recession excellent performance by having a large braking torque, braking comfort, short braking distance, minimum brake heat fade.

【技术实现步骤摘要】
汽车盘式制动器用非金属摩擦材料及其制备方法和应用(一)
本专利技术涉及摩擦材料
，特别是涉及一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料及其制备方法和应用。(二)
技术介绍
摩擦材料是汽车或工程机械中，用以摩擦传动或磨阻制动的一类功能性材料，根据其工作环境，可分为干式和湿式两大类。本专利技术所述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料属于干式摩擦材料的范畴。干式摩擦材料通常是由增强纤维-摩擦性能调节剂(填料)等组元以粘接剂粘接而成的多元复合材料，其发展按照所用的主要增强纤维的不同经历了以下几个阶段：(1)石棉型：主要表现为石棉纤维的含量在30％以上，由于石棉被认为是致癌物质，已经于上世纪九十年代前后强制淘汰。(2)半金属型：以人造钢纤维(含量在30％以上)为主要增强纤维，为第一代无石棉摩擦材料，目前仍被广泛被用于制作各种汽车盘式或鼓式制动器衬片。(3)无石棉有机(NAO)型：以芳纶(聚对苯二甲酰胺)、碳纤维等耐高温有机纤维为主要增强纤维，较好地改善了半金属型摩擦材料存在的刹车噪音大、损伤摩擦对偶、易生锈等缺陷。但以芳纶为代表的耐高温有机纤维价格高昂，故NAO型摩擦材料成本较高，至今未在汽车市场获得较好的推广。(4)陶瓷基：以大量廉价的陶瓷纤维代替NAO配方中的部分有机纤维，较好的解决了NAO型摩擦材料的成本问题，但在摩擦系数、热稳定性等方面仍旧逊色于典型的NAO型摩擦材料。因此，对于价格低廉易于推广的陶瓷基摩擦材料，需要一种能够提高其摩擦系数，具有良好的热衰退性能的摩擦材料。(三)
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有较高的摩擦系数，较低的磨损率，热衰退性能优良的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，该摩擦材料按照质量分数计，由以下配比组成：粘接剂7％～10％；矿物纤维15％～25％；无机纤维6％～10％；有机纤维1.5％～5％；钙晶须6％～15％；填充料12％～20％；摩擦粉3％～5％；蛭石粉6％～8％；碳质减摩材料15％～26％；金属硫化物6％～15％；轮胎粉2％～5％；硫化钼1％～4％。在本专利技术的优选实施方式中，所述的无机纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或几种。在本专利技术的优选实施方式中，所述的有机纤维为芳纶纤维、碳纤维、聚丙烯纤维中的一种或几种。在本专利技术的优选实施方式中，所述的碳质减摩材料为石墨、焦碳粉、炭黑中的一种或几种。在本专利技术的优选实施方式中，所述的粘接剂为酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、密胺树脂、改性酚醛树脂、漆树树脂、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种。本专利技术还公开了一种基于上述汽车盘式制动器用非金属摩擦材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照配比称取原材料后，将配比的原材料用干式搅拌机混合均匀，得混合料，储存备用；(2)将步骤(1)中所得的混合料称重后，装入预热至150～170℃的模具内，在10～16Mpa的压力下加压保压3秒后，泄压排气，每次泄压排气3秒，为一个循环，循环5次；再在10～16Mpa的压力下加压保压300-500秒，得到压制成型的产品；然后在190±5℃下保温8～12小时，冷却至常温后，按照工艺要求将产品平磨至所需厚度，在产品表面喷涂静电塑粉，在180±5℃下保温50分钟，即得。本专利技术还公开了一种刹车片，包括基材、粘结层和摩擦层，所述摩擦层由基于上述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料制成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术利用金属硫化物、碳质减摩材料、硫化钼做为减摩材料基材，起到提高材料的耐摩性，减小噪音及降低摩擦系数的作用；以多种纤维以及钙晶须、摩擦粉做为增加摩擦系数的摩擦组元，起到提高材料摩擦系数的作用，同时也有调节材料的热稳定性能以及其工作稳定性的功能；轮胎粉、蛭石粉及填充料作为填料，起到增强剂，热稳定剂的作用，即可使摩擦系数在不同的环境下使用保持稳定，又能使摩擦系数—温度曲数和摩擦系数—速度曲线保持平稳。通过将这些材料通过一定的配比在粘接剂的作用下有机的结合起来，得到了一种具有较高的摩擦系数，较低的磨损率，热衰退性能优良的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料。将制得的摩擦材料按照GB5763-2008汽车用制动器衬片的标准进行检测，其摩擦系数达到0.35～0.49，摩擦材料在常温下的磨损率低于2.5*10-8cm3/J，在350℃的测试温度下，其磨损率也低于2.9*10-8cm3/J，具有优良的热衰退性能。同时，根据各物质之间的物化性质，对其制备方法中的工艺参数进行了调整，得到了一组用于制备上述摩擦材料的较佳的工艺参数组成。根据这一摩擦材料的特性，制备了一种具有优良性能的汽车刹车片，将这种刹车片应用于汽车刹车制动装置上的摩擦制动，汽车制动装置的耐磨性能得到很大提高，同时，刹车片具备制动力矩增大、紧急制动舒适、刹车距离短、热衰退极小的特点，还在一定程度上减小了噪音污染，提高了汽车制动系统的整体性能。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。(四)具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本专利技术进行详细阐述。实施例1：一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，该摩擦材料按照质量分数计，由以下配比组成：酚醛树脂8份；矿物纤维20份；碳纤维2份；芳纶纤维2份；陶瓷纤维10份；钙晶须6份；硫酸钡12份；摩擦粉3份；蛭石粉6份；石墨11份；焦碳粉3份；炭黑1份；金属硫化物8份；轮胎粉4份；硫化钼4份。其中硫酸钡作为填充料使用。其制备方法如下：(1)按照上述配比依次称取原材料后，将原材料用干式搅拌机混合均匀，得混合料，储存备用；(2)将步骤(1)中所得的混合料称重后，装入预热至160±5℃的模具内，在15Mpa的压力下加压保压3秒后，泄压排气，每次泄压排气3秒，为一个循环，循环5次；再在15Mpa的压力下加压保压300秒，得到压制成型的产品；然后在190±5℃下保温8小时，冷却至常温后，按照工艺要求将产品平磨至所需厚度，在产品表面喷涂静电塑粉，在180±5℃下保温50分钟，即得。将制得的摩擦材料按照GB5763-2008汽车用制动器衬片的标准进行检测，其性能如表1所示：表1实施例1材料性能数据测得的剪切强度为：6.4MPa。实施例2：一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，该摩擦材料按照质量分数计，由以下配比组成：酚醛树脂7份；矿物纤维25份；聚丙烯纤维1.5份；陶瓷纤维6.5；钙晶须10份；硫酸钡12份；摩擦粉3份；蛭石粉8份；石墨11份；炭黑1份；金属硫化物11份；轮胎粉2份；硫化钼2份。其中硫酸钡作为填充料使用。其制备方法如下：(1)按照上述配比依次称取原材料后，将原材料用干式搅拌机混合均匀，得混合料，储存备用；(2)将步骤(1)中所得的混合料称重后，装入预热至160±5℃的模具内，在15Mpa的压力下加压保压3秒后，泄压排气，每次泄压排气3秒，为一个循环，循环5次；再在15Mpa的压力下加压保压350秒，得到压制成型的产品；然后在190±5℃下保温10小时，冷却至常温后，按照工艺要求将产品平磨至所需厚度，在产品表面喷涂静电塑粉，在180±5℃下保温50分钟，即得。将制得的摩擦材料按照GB5763-2008汽车用制动器衬片的标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，该摩擦材料按照质量分数计，由以下配比组成：粘接剂7％～10％；矿物纤维15％～25％；无机纤维6％～10％；有机纤维1.5％～5％；钙晶须6％～15％；填充料12％～20％；摩擦粉3％～5％；蛭石粉6％～8％；碳质减摩材料15％～26％；金属硫化物6％～15％；轮胎粉2％～5％；硫化钼1％～4％。

【技术特征摘要】
1.一种汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，该摩擦材料按照质量分数计，由以下配比组成：粘接剂7％～10％；矿物纤维15％～25％；无机纤维6％～10％；有机纤维1.5％～5％；钙晶须6％～15％；填充料12％～20％；摩擦粉3％～5％；蛭石粉6％～8％；碳质减摩材料15％～26％；金属硫化物6％～15％；轮胎粉2％～5％；硫化钼1％～4％。2.根据权利要求1所述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，所述的无机纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，所述的有机纤维为芳纶纤维、碳纤维、聚丙烯纤维中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，所述的碳质减摩材料为石墨、焦碳粉、炭黑中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的汽车盘式制动器用非金属摩擦材料，其特征在于，所述的粘接剂为酚醛树脂、三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李通，
申请(专利权)人：李通，
类型：发明
国别省市：山东,37