一种摩擦材料和摩擦体及包含该摩擦体的闸片及闸片的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及摩擦材料技术领域，具体涉及一种摩擦材料和摩擦体及包含该摩擦体的闸片及闸片的制备方法和应用。本发明专利技术提供的摩擦材料，按重量份数计，包括如下原料：增强纤维20‑42份，粘结剂5‑20份，增韧剂5‑12份，减摩剂23‑45份，稳定剂20‑40份。本发明专利技术提供的摩擦材料将其应用到闸片中，可保证闸片在高温环境中不掉块、不脱层，摩擦体不易变形，同时还可有效消除制动噪音的产生，延长闸片和制动盘的使用寿命，保障列车制动的有效性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦材料和摩擦体及包含该摩擦体的闸片及闸片的制备方法和应用
本专利技术涉及摩擦材料
，具体涉及一种摩擦材料和摩擦体及包含该摩擦体的闸片及闸片的制备方法和应用。
技术介绍
跨座式单轨，指通过单根轨道来支撑、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。跨座式单轨特点是适应性强、噪声低、转弯半径小、爬坡能力强。大型跨座式单轨列车理论上也是属于地铁的一种制式，其速度可以达到每小时90公里。重庆轨道交通2号线是中国第一条跨座式单轨，也是中国西部地区第一条城市轨道交通线路，几无噪音较为环保。随着时间的推移，我国陆续建成多个跨座式单轨。气压盘式制动器原用于商用车制动，随着跨座式单轨列车的发展，现将气压盘式制动器用于城市跨座式单轨列车，是一种新的研发方向及使用趋势。要保证跨座式单轨列车高速安全的运行，必然要求列车的制动系统具备足够的制动能力，同时保证列车制动过程平稳。目前跨座式单轨列车的紧急制动主要是依靠车辆制动系统中的制动盘和闸片的摩擦实现的，而制动系统中闸片的性能好坏对跨座式单轨列车制动效果的影响至关重要。现有技术CN105150399A公开了一种单轨车辆制动用合成闸片的制备方法，所述方法包括：按一定的质量百分比选取制备合成闸片用高分子复合摩擦材料的各原材料；其中，所述原材料包括：液体硼改性酚醛树脂、固体硼改性树脂、丁苯橡胶、紫铜纤维、六钛酸钾晶须、硫酸钙晶须、针状硅灰石、碳纤维、芳纶浆泊、氧化镁、石油焦炭人造石墨、六次甲基四胺、不溶性硫磺、碳黑和锆石粉。然而跨座式单轨列车在制动过程中易产生高温，由上述方法制备得到的闸片在高温环境中易掉块或脱层，且该闸片自身磨损和对制动盘的磨损较大，摩擦系数不够稳定，无法有效保障列车制动的有效性和安全性，闸片和制动盘的使用寿命较短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有跨座式单轨列车用闸片在高温环境中易掉块或脱层，且自身磨损和对制动盘的磨损较大，摩擦系数不够稳定的缺陷，进而提供一种摩擦材料和摩擦体及包含该摩擦体的闸片及闸片的制备方法和应用。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种摩擦材料，按重量份数计，包括如下原料：增强纤维20-42份,粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。优选的，所述增强纤维选自矿物纤维、钢纤维、碳纤维、聚丙烯腈基预氧丝中的一种或多种。优选的，包括如下原料：矿物纤维5-12份，钢纤维5-10份，碳纤维5-10份，聚丙烯腈基预氧丝5-10份，粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。优选的，所述矿物纤维为玄武岩纤维，所述钢纤维为不锈钢纤维，所述碳纤维为短切碳纤维。优选的，所述粘结剂为二苯甲烷双马来酰亚胺，所述增韧剂为粉末丁腈橡胶，所述减摩剂为煅烧石油焦和/或石墨，所述稳定剂选自金属氧化物和/或轻质碳酸钙。优选的，所述石墨选自鳞片石墨和/或导电石墨，所述金属氧化物选自氧化铜和/或氧化镁。优选的，所述短切碳纤维的长度为2-4mm，所述二苯甲烷双马来酰亚胺的目数为700-800目，所述增韧剂的目数为100-140目，所述鳞片石墨的目数为80-120目，所述导电石墨的目数为80-120目。优选的，包括如下原料：玄武岩纤维5-12份，不锈钢纤维5-10份，短切碳纤维5-10份，聚丙烯腈基预氧丝5-10份，二苯甲烷双马来酰亚胺5-20份，粉末丁腈橡胶5-12份，煅烧石油焦8-15份，鳞片石墨10-20份，导电石墨5-10份，氧化铜3-5份，氧化镁7-15份，轻质碳酸钙10-20份。本专利技术还提供一种摩擦体，所述摩擦体由上述所述的摩擦材料制成。本专利技术还提供一种闸片，所述闸片包括钢背和上述所述的摩擦体。本专利技术还提供一种上述所述闸片的制备方法，包括如下步骤：1)将各原料进行混合，得到混合料；2)对混合料和钢背进行压制，得到闸片毛坯；3)对闸片毛坯进行加热固化，得到闸片粗坯；4)对闸片粗坯进行机加工，得到所述闸片。优选的，步骤2)中所述压制温度为150-170℃，所述压制压力为20-25MPa，所述压制时间为300-500s；步骤3)中所述加热固化温度为180-220℃，所述加热固化时间为5-10h。优选的，步骤1)中先将增强纤维、粘结剂和增韧剂进行混合3-6min，然后再加入减摩剂和稳定剂，继续混合15-35min，得到所述混合料。所述混合的总时间为18-41min。优选的，步骤4)中还包括将经过机加工处理的闸片粗坯表面进行喷塑或喷漆的步骤。本专利技术所述闸片由钢背和摩擦体组成，所述钢背和摩擦体通过上述方法热压模塑成型连接在一起。本专利技术所述钢背采用满足GB/T700-2006要求的Q235B钢板通过精冲成型。可选的，本专利技术所述产品结构可结合闸片及气压盘式制动器接口进行匹配性设计，闸片接口尺寸符合气压盘式制动器相应接口尺寸要求，闸片摩擦面与制动盘摩擦面进行贴合。可选的，所述闸片钢背外形尺寸大于摩擦体尺寸，钢背较厚受力能力强，摩擦体不易变形，受冲击后摩擦体不易产生裂纹。本专利技术还提供上述所述闸片或由上述所述闸片的制备方法制备得到的闸片在跨座式单轨列车中的应用。本专利技术的有益效果：1)本专利技术提供的摩擦材料，按重量份数计，包括如下原料：增强纤维20-42份,粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。本专利技术通过上述特定含量的增强纤维与粘结剂、增韧剂、减摩剂、稳定剂相互配合，制备得到的闸片具有较优的冲击强度、剪切强度、热冲击后的剪切强度，可有效解决闸片在制动过程中高温时基体金属的转移、粘接，保证闸片在高温环境中不掉块、不脱层，摩擦体不易变形，受冲击后摩擦体不易产生裂纹。同时本专利技术制得的闸片还可有效消除制动噪音的产生，且摩擦系数基本稳定在0.2-0.3范围内，闸片自身磨损和对制动盘的磨损较小，可大大延长闸片和制动盘的使用寿命，延长保养周期，降低维护费用，保障列车制动的有效性和安全性。此外，本专利技术由上述材料制得的闸片还具有较优的密度、硬度、压缩强度等性能，适合用于跨座式单轨列车中，实现闸片在商用车制动器与轨道列车结合领域的应用。2)本专利技术提供的摩擦材料，进一步的，包括如下原料：矿物纤维5-12份，钢纤维5-10份，碳纤维5-10份，聚丙烯腈基预氧丝5-10份，粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。本专利技术通过加入聚丙烯腈基预氧丝，同矿物纤维、钢纤维、碳纤维协同作用，并与粘结剂、增韧剂、减摩剂、稳定剂相互配合，制备得到的闸片具有更优的冲击强度、剪切强度、热冲击后的剪切强度、密度、硬度等性能，可有效保证闸片在高温环境中不掉块、不脱层，摩擦体不易变形，受冲击后摩擦体不易产生裂纹，同时还可保证闸片具有更稳定的摩擦系数，降低闸片自身磨损和对制动盘的磨损，大大延长闸片和制动盘的使用寿命。3)本专利技术提供的摩擦材料，进一步的，所述矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦材料，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：/n增强纤维20-42份,粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦材料，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：
增强纤维20-42份,粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。


2.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述增强纤维选自矿物纤维、钢纤维、碳纤维、聚丙烯腈基预氧丝中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的摩擦材料，其特征在于，包括如下原料：
矿物纤维5-12份，钢纤维5-10份，碳纤维5-10份，聚丙烯腈基预氧丝5-10份,粘结剂5-20份，增韧剂5-12份，减摩剂23-45份，稳定剂20-40份。


4.根据权利要求1-3任一项所述的摩擦材料，其特征在于，所述矿物纤维为玄武岩纤维，所述钢纤维为不锈钢纤维，所述碳纤维为短切碳纤维。


5.根据权利要求1-4任一项所述的摩擦材料，其特征在于，所述粘结剂为二苯甲烷双马来酰亚胺，所述增韧剂为粉末丁腈橡胶，所述减摩剂为煅烧石油焦和/或石墨，所述稳定剂选自金属氧化物和/或轻质碳酸钙。


6.根据权利要求1-5任一项所述的摩擦材料，其特征在于，所述石墨选自鳞片石墨和/或导电石墨，所述金属氧化物选自氧化铜和/或氧化镁。


7.根据权利要求1-6任一项所述的摩擦材料，其特征在于，所述短切碳纤维的长度为2-4mm，所述二苯甲烷双马来酰亚胺的目数为700-800目，所述增韧剂的目数为100-140目，所述鳞片石墨的目数为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：解小花，李想，李君君，钱钰升，
申请(专利权)人：天宜上佳天津新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12