一种汽车制动器衬片材料及其制备方法技术

纤维状坡缕石在制备制动器衬片材料中的应用，如汽车、火车、飞机的制动器衬片材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维状坡缕石在制备制动器衬片材料中的应用及其产品和制法，属于摩擦制动材料

技术介绍
高性能摩擦制动材料是汽车、火车、飞机等运输工具和各种工程机械设备安全运转的重要保障。随着国民经济的发展，尤其是交通运输业的迅速壮大，制动材料的需求大大增加，其性能要求也越来越高。目前汽车制动器衬片主要有两类一类是含有石棉的制动器衬片，由于石棉优良的综合性能和低廉的价格，19世纪后期起被广泛用作制动器衬片的增强组分，但科学研究表明石棉制品在生产和使用过程中产生的石棉粉尘会导致癌症，对人体健康造成极大的危害，发达国家已不允许生产和使用含石棉制动材料。另一类是无石棉制动器衬片，该类摩擦材料少量采用无纤维摩擦材料和粉末冶金摩擦材料，大多数制动器衬片采用纤维增强半金属或少金属有机粘结复合摩擦材料，其增强纤维主要有钢纤维、碳纤维、矿物纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。在实际生产中，由于没有找到一种能完全代替石棉的单一增强纤维，采取单一纤维作为增强组分的摩擦材料的综合性能往往不能满足对制动材料的要求，因此大多采取混杂纤维增强。目前市场上采用混杂纤维增强的制动器衬片，其综合性能不够理想，而且在热处理工艺中易出现起泡、起层等现象。国外已有将粘土状坡缕石用于摩擦制动材料的报道，但粘土状坡缕石仅起填料的作用，不能代替纤维材料起增强作用。而纤维状坡缕石的纤维柔韧性好，比表面积大，热稳定性高，可代替纤维材料起增强作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纤维状坡缕石在制备制动器衬片材料中的应用及其产品和制法，本专利技术针对现有技术的不足，将纤维状坡缕石用于制动器衬片材料的制备，开发出环保型综合性能良好的制动器衬片，解决了原料组分的来源问题，提高了制动器衬片材料的综合性能，并解决了现有工艺中的起泡、起层等技术问题。本专利技术是这样构成的纤维状坡缕石在制备制动器衬片材料中的应用，如汽车、火车、飞机的制动器衬片材料。纤维状坡缕石在制备汽车制动器衬片材料中的应用。按照质量百分比计算，本专利技术汽车制动器衬片材料由改性酚醛树脂10～20％，丁晴橡胶3～7％，纤维状坡缕石3～15％，针状硅灰石3～8％，金属钎维10～32％，发泡铁粉5～10％，蛭石4～12％，重晶石5～15％，白云母3～7％，钾长石0～10％，氧化铝0～5％，兰晶石0～8％，铬铁矿粉0～9％和鳞片状石墨4～15％组成。所述的纤维状坡缕石由经筛选的原矿粉碎而成，粒度为20～80目，经干燥和机械搅拌蓬松处理，其中纯坡缕石质量百分含量为85～95％。所述的改性酚醛树脂为120～200目，丁晴橡胶为150～220目，针状硅灰石的长径比大于10，金属钎维的长度为2～5mm、直径为0.03～0.15mm，发泡铁粉为20～60目，蛭石为12～50目，重晶石为150～200目，白云母为20～60目，钾长石为150～200目，氧化铝为200～270目，兰晶石为100～150目，铬铁矿粉为200～250目，鳞片状石墨为20～100目。所用的改性酚醛树脂为丁晴改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂或硼改性酚醛树脂。所用的金属纤维包括钢纤维和铜纤维。本专利技术汽车制动器衬片材料的制备方法为按比例称量各种原料，混合，热压成形，经8～10小时的热处理后，摩擦制动工作表面经机械加工而成。本专利技术所用的纤维状坡缕石，主要产自贵州，为富含镁的铝硅酸盐的粘土矿物，成因属热液型和风化淋滤型，主要成份为CaO、SiO2、MgO、AI2O3等。其纤维较长，一般为0.02～2mm，长径比在10以上，纤维柔韧性好，比表面积大，热稳定性高。试验研究表明，纤维状坡缕石的抗热衰退能力(特别是高温抗热衰退能力)和恢复能力强(见下表)；材料的硬度低，不致对摩擦偶件造成损伤破坏；坡缕石热传导系数低，隔热性能好，可以降低制动器摩擦块的热传导速度。以20～60目坡缕石和丁晴改型酚醛树脂两组份混合、固化和热处理后，进行定速摩擦试验其结果如下表 与现有技术相比，本专利技术采用纤维状坡缕石替代石棉作为制动器衬片材料的增强组分，金属含量较少，并将坡缕石纤维与钢纤维等混杂使用，同时配有多种填料，不仅使摩擦制动片的综合摩擦性能良好，降低了热传递速度，增大了摩擦系数，使得摩擦磨损较低，且无毒无污染，价格低，还降低了制动器衬片的硬度、比重、锈蚀等。具体实施例方式本专利技术的实施例1150目的丁晴改性酚醛树脂13％、180目的丁晴橡胶4％、20目的坡缕石(纯度90％)8％、硅灰石7％、长度3mm、直径0.09mm的钢钎维23％和铜钎维2％、40目的发泡铁粉7％、30目的蛭石5％、180目的重晶石10％、40目的白云母4％、180目的钾长石4％、230目的氧化铝3％、30目的鳞片状石墨7％、120目的兰晶石3％。按比例称量上述各种原料，混合，热压成形，经热处理后，摩擦制动工作表面经机械加工而成。热处理温度100℃-120℃-140℃-170℃，其时间分别为1-2-3-3小时。该材料的定速摩擦试验结果如下表 本专利技术的实施例2200目的腰果壳油改性酚醛树脂10％、220目的丁晴橡胶3％、80目的坡缕石(纯度95％)3％、硅灰石3％、长度5mm、直径0.15mm的钢钎维8％和铜钎维2％、60目的发泡铁粉8％、50目的蛭石4％、200目的重晶石5％、60目的白云母7％、200目的钾长石10％、270目的氧化铝5％、150目的兰晶石8％、250目的铬铁矿粉9％、100目的鳞片状石墨15％。按比例称量上述各种原料，混合，热压成形，经热处理后，摩擦制动工作表面经机械加工而成。热处理温度100℃-120℃-140℃-170℃，其时间分别为1-2-3-4小时。本专利技术的实施例3120目的硼改性酚醛树脂20％、150目的丁晴橡胶7％、20目的坡缕石(纯度85％)15％、硅灰石8％、长度2mm、直径0.03mm的钢钎维12％和铜钎维3％、20目的发泡铁粉5％、12目的蛭石7％、150目的重晶石10％、20目的白云母5％、200目的铬铁矿粉4％、20目的鳞片状石墨4％。按比例称量上述各种原料，混合，热压成形，经热处理后，摩擦制动工作表面经机械加工而成。热处理温度120℃-140℃-170℃，其时间分别为2-3-3小时。本专利技术的实施例4120目的丁晴改性酚醛树脂10％、200目的丁晴橡胶5％、40目的坡缕石(纯度95％)5％、硅灰石3％、长度4mm、直径0.12mm的钢钎维26％和铜钎维6％、50目的发泡铁粉10％、40目的蛭石12％、190目的重晶石15％、50目的白云母3％、60目的鳞片状石墨5％。按比例称量上述各种原料，混合，热压成形，经热处理后，摩擦制动工作表面经机械加工而成。热处理温度100℃-120℃-140℃-170℃，其时间分别为1-2-3-4小时。本专利技术的实施例5150目的腰果壳油改性酚醛树脂12％、160目的丁晴橡胶6％、60目的坡缕石(纯度90％)10％、硅灰石4％、长度3mm、直径0.06mm的钢钎维10％和铜钎维2％、30目的发泡铁粉6％、20目的蛭石9％、170目的重晶石7％、30目的白云母6％、150目的钾长石7％、200目的氧化铝4％、100目的兰晶石5％、230目的铬铁矿粉6％、80目的鳞片状石墨6％。按比例称量上述各种原料，混合，热压成形，经热处理后，摩擦制动工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何林，申荣华，阎建伟，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：