一种刹车片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种刹车片及其制备方法，用于解决高速高负载下连续制动时，刹车片产生大量高温磨屑、刹车片摩擦系数出现衰退的问题。一种刹车片，包括摩擦材料和支撑座；所述摩擦材料组分包括65

【技术实现步骤摘要】
一种刹车片及其制备方法


[0001]本专利技术属于制动系统刹车片
，特别涉及一种刹车片及其制备方法。

技术介绍

[0002]中国煤矿智能化、机械化建设加速推进，特别是易燃易爆矿井在井下综采工作使用单轨吊车运送物料、器材、和小于5t重量设备部件，提高了运输效率，改善了井下作业环境，减少了劳动强度。但是由于井下防爆要求和空间限制，单轧吊车在制动过程中，如果闸片摩擦产生大量高温磨屑，且闸片表面温度过高将导致可燃气体或粉尘发生爆炸。一般单轨吊车负载或速度提高导致制动能量提高，常规闸片在工作状态的温度急剧升高，产生大量高温磨屑，容易发生矿井爆炸等重大事故，并且制动能量高也会带来摩擦材料摩擦系数下降制动力不足的情况。为提高单轨吊车的运力，放宽使用的条件，增加运输的速度，新一代单轨吊车的研制工作迫在眉睫，对制动系统的性能要求也相应提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决高速高负载下连续制动时，刹车片产生大量高温磨屑、刹车片摩擦系数出现衰退的问题，提供了一种刹车片及其制备方法。
[0004]第一方面，一种刹车片，采用如下技术方案：
[0005]一种刹车片，包括摩擦材料和支撑座；所述摩擦材料组分包括65
‑
75wt％基体组元、3
‑
5wt％基体强化组元、15
‑
25wt％摩擦组元、6
‑
15wt％润滑组元；
[0006]所述基体组元为铍青铜粉或铝青铜粉；
[0007]所述基体强化组元为金属粉末；
[0008]所述摩擦组元为陶瓷晶须；
[0009]所述润滑组元为固体润滑剂。
[0010]采用上述技术方案的情况下，铍青铜粉或铝青铜粉材料具有较高的导热系数，使得刹车片因冲击和摩擦作用产生的磨屑微粒温度低；同时，铍青铜粉或铝青铜粉化合物较稳定，熔点高，耐氧化。摩擦材料中添加陶瓷晶须，可以提高材料的防爆性能，其有摩擦性能稳定、机械强度高以及热衰退与热恢复性能较好等特性，使得刹车片具有较高且稳定的摩擦系数；陶瓷晶须的加入使得刹车片的磨屑少、温度低，适合矿井下防爆要求高的环境应用。润滑组元的加入提高刹车片的耐磨性、抗衰退、高温摩擦稳定性，同时降低刹车片工作时产生的噪音。
[0011]优选的，所述基体强化组元为锡粉、锌粉、铬粉、锰粉中的一种或多种；粒径为200
‑
250目。
[0012]采用上述技术方案的情况下，铍青铜粉或者铝青铜粉以铜为基础的合金，添加少量的金属锡粉、锌粉、铬粉或锰粉，可以增加合金的流动性，调节合金的塑性和硬度，提高刹车片的冲击韧性，从而进一步提高刹车片的耐摩擦性能。
[0013]优选的，所述陶瓷晶须为氮化硅、钛酸钾、氧化铝中的一种或多种；粒径为300
‑
350
目。
[0014]优选的，所述固体润滑剂为氧化铅、硫化铋、氮化硼中的一种或多种；粒径为200
‑
250目。
[0015]优选的，所述支撑座厚度3
‑
5mm，材质为碳素结构钢Q235，表面镀铜3
‑
10μm。
[0016]采用上述技术方案的情况下，对支撑座的各项参数进行限定，材料的屈服强度不小于235MPa，满足刹车片的强度需求；支撑座表面镀铜，在防锈的同时与焊料具有很好的亲和力，使支撑座与摩擦材料结合更加紧密。
[0017]优选的，所述摩擦材料和所述支撑座之间采用焊料焊接。
[0018]优选的，所述焊料组分包括5
‑
15wt％低密度金属粉末、85
‑
95wt％铜粉；所述低密度金属粉末为钼、锌、铅、锡、锰的一种或多种；所述焊料粒径为500
‑
600目。
[0019]采用上述技术方案的情况下，采用低密度金属粉末与铜粉混料得到的焊料和摩擦材料、支撑座有很好的亲和力，摩擦材料和支撑座紧密焊接形成整体，同时，支撑座增强刹车片的抗冲击强度，避免因冲击强度的过载导致刹车片产生裂纹、破损而失效。
[0020]第二方面，一种刹车片的制备方法，采用如下技术方案：
[0021]一种刹车片的制备方法，包括如下步骤：
[0022]步骤1)，按配方量称重将所述基体组元、所述基体强化组元和所述摩擦组元混合均匀，得到混料；
[0023]步骤2)，将配方量的所述润滑组元与步骤1)得到的混料混合均匀，得到所述摩擦材料；
[0024]步骤3)，按配方量称重将所述低密度金属粉末、所述铜粉混合均匀，得到所述焊料；
[0025]步骤4)，模具中放置所述支撑座，所述支撑座上方铺设0.5
‑
1.5mm的所述焊料，在所述焊料上方铺设15
‑
25mm所述摩擦材料，在10
‑
16MPa压力下压制成型得到压坯；
[0026]步骤5)，将步骤4)得到的压坯进行烧结，摩擦材料上方施加3.5
‑
7.5KN，冷却后得到刹车片。
[0027]采用上述技术方案的情况下，将基体组元、基体强化组元以及摩擦组元混合均匀后加入润滑组元，其目的在于防止高速混料时将润滑组元粒径破坏，减少混料时间；支撑座上方铺设焊料，焊料上方铺设摩擦材料，压制成压坯，在高温烧结的过程中摩擦材料与支撑座紧密焊接在一起。
[0028]优选的，所述步骤5)烧结过程中，保护气体为15
‑
25％氢气和75
‑
85％的惰性气体，升温速率15
‑
25℃/min，采用阶梯升温至400℃、500℃、600℃、700℃时，分别保温10
‑
20min，烧结温度为750
‑
850℃，保温时间1
‑
3h。
[0029]通过采用上述技术方案的情况下，在还原性气氛下，防止合金在高温的条件下发生氧化，控制升温速率以及阶梯升温方式，避免因温度升高过快导致材料受热不均匀而出现夹生料的情况。摩擦材料上方施加压力，使得摩擦材料与支撑座之间焊接紧密，增强刹车片的强度。
具体实施方式
[0030]以下结合实施例，对本专利技术所述的作进一步具体描述。为描述简便需要，本文件无
法穷举本专利技术所包含的所有可替代技术特征和实施方案，因此本领域的技术人员应知晓，本实施例内的任何技术特征和实施方案均不限制本专利技术的保护范围，该保护范围包括所有本领域技术人员不付出创造性劳动所采取的任何替代技术特征和实施方案。具体来说，将本专利技术中的任意技术特征进行替换或将本专利技术提供的任意两个及以上技术特征进行相互组合所得到的实施方案均应在本专利技术的保护范围内。实施例中未注明具体技术和条件者，按照本领域内文献所描述的技术和条件或按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购得到的常规产品。
[0031]以下实施例中，基体强化组元为锡粉、锌粉、铬粉、锰粉采用任意原料和比例混合而成的混合组分；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刹车片，其特征在于，包括摩擦材料和支撑座；所述摩擦材料组分包括65
‑
75wt％基体组元、3
‑
5wt％基体强化组元、15
‑
25wt％摩擦组元、6
‑
15wt％润滑组元；所述基体组元为铍青铜粉或铝青铜粉；所述基体强化组元为金属粉末；所述摩擦组元为陶瓷晶须；所述润滑组元为固体润滑剂。2.根据权利要求1所述的一种刹车片，其特征在于，所述基体强化组元为锡粉、锌粉、铬粉、锰粉中的一种或多种；粒径为200
‑
250目。3.根据权利要求1所述的一种刹车片，其特征在于，所述陶瓷晶须为氮化硅、钛酸钾、氧化铝中的一种或多种；粒径为300
‑
350目。4.根据权利要求1所述的一种刹车片，其特征在于，所述固体润滑剂为氧化铅、硫化铋、氮化硼中的一种或多种；粒径为200
‑
250目。5.根据权利要求1所述的一种刹车片，其特征在于，所述支撑座厚度3
‑
5mm，材质为碳素结构钢Q235，表面镀铜3
‑
10μm。6.根据权利要求1所述的一种刹车片，其特征在于，所述摩擦材料和所述支撑座之间采用焊料焊接。7.根据权利要求6所述的一种刹车片，其特征在于，所述焊料组分包括5
‑
15wt％低密度金属粉末、85
‑
95wt％铜粉；所述低...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，李鹏，王飞，张丽娜，宋宪旭，
申请(专利权)人：山东菏泽德通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：