一种陶瓷基／ＮＡＯ复合摩擦材料及制备方法技术

本发明专利技术是涉及一种适用在中高档轿车制动器的氧化物陶瓷基／ＮＡＯ复合摩擦材料及制备方法。由芳纶纤维、钛酸钾纤维和硅镁钙氧化物陶瓷纤维组成混合纤维，硅灰石或矿物纤维和铜纤维做增强和导热纤维，酚醛树脂做有机黏合剂，纯氧化物陶瓷如Ａｌ２０３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ等研磨剂，固体润滑剂、硫化物、石墨焦炭等抗磨润滑材料，碳酸轻钠做发孔剂和对偶防氧化剂，硫酸钡无机填料及功能和增韧填料组成。本发明专利技术陶瓷基／ＮＡＯ有机摩擦材料主要是保持了石棉摩擦材料独特的性能，突出了解决降低噪音，极低的磨损同时还有利于延长制动盘的使用寿命，是一种新型绿色（低粉尘）低噪音环保型摩擦材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型低噪音绿色环保型复合摩擦材料，特别是涉及一种更适合应 用在中高档轿车制动器的氧化物陶瓷基/NAO复合摩擦材料及制备方法。
技术介绍
目前，摩擦材料有以下几类 1.汽车摩擦材料 汽车摩擦材料主要是以一种有机或无机材料为基体(如树脂、陶瓷、金属等)，以 增强纤维、晶须、合成颗粒和摩擦调节剂、减摩剂等使用现代技术复合成的一种整体结构物 的复合材料，这种结构物以微观或宏观的形式构成的不同化学性质和物理特性满足不同摩 擦性能的要求。汽车制动摩擦产品是汽车制动系统中的前轮和后轮制动器的重要组成部 件，它的主要功能是用于汽车行驶过程中的制动减速和停止，因此是汽车零部件中的重要 安全件，也属关键易损件。这一类摩擦材料始终是复合材料分支在高新技术材料科学领域、 工业制动和汽车及零部件工业发展的关键基础材料之一。 2.半金属"混合物型刹车片 半金属"混合物型刹车片(Semi-met)主要是采用粗糙的钢纤维作为增强纤维和重 要的混合物。从外观上(细的纤维和微粒)可以很方便地将石棉型和无石棉有机物型刹车 片(NA0)区分开来，另外它们还具有一定的磁性。特别是在低温环境中高金属含量同样也 就意味着刹车片会引起制动盘或制动鼓的表面较大的磨损，同时会产生更大的噪音。钢纤 维具有较高的强度和导热性，这使得"半金属"混合物型刹车片同传统的石棉型刹车片有着 不同的制动特性。例如"半金属"刹车片内部金属含量较高而强度大，高金属含量同时也 改变了刹车片的摩擦特性，通常是指"半金属"刹车片需要更高的制动压力来完成同样的制 动效果。 半金属"混合物型刹车片(Semi-met)的主要优点在于它的温控能力及较高的制动温度，同石棉型的传热性能差与制动盘、制动鼓的冷却能力差相比它们在刹车时帮助制动盘和制动鼓将热量从其表面上散发出去，热量被传递到制动钳及其组件上。当然如果这些热量处理不当也会产生问题，刹车液受热后温度会上升如果温度达到一定水平，将导致制动萎縮和刹车液沸腾。这种热量同时对制动钳、活塞密封圈及回位弹簧也有一定的影响，会加快这些组件老化，这也是在制动维修时要重新装配制动钳及更换金属件的原因。 3.低金属摩擦材料——盘式制动片技术特性 低金属摩擦材料是在普通半金属摩擦材料基础上改进、创新、发展起来的。这种高 性能的摩擦材料体系在欧洲北美主要装备在大众、奔驰、宝马、宝来、标致雪铁龙、菲亚特、 依维柯以及福特、通用、克莱斯勒等一系列中高档制动器上，配套于世界著名的Bosch、TRW、 TEVES制动器公司。 国内产品技术目前基于在半金属摩擦材料和混合纤维基摩擦材料基础上，大部分 进入在维修市场上。在主机市场，能够进入0E市场的都是较低档车型， 一些企业也在开发用于0E高性能的摩擦材料，但都因为缺乏材料核心设计技术和一体化先进工艺，产品性能 和质量不能满足主机的要求，主要差距是在高速衰退、高温衰退、安全稳定性、噪音和振动、 粘附性和锈蚀和寿命等方面与先进国家和外企的产品差异很大，特别在产品质量稳定性和 一致性差异更大。使得国内自主品牌的中高档制动器在产品性能和质量上难以提高水平， 在汽车零部件工业供应链趋于全球化采购的趋势中缺乏竞争力。 少金属摩擦材料与半金属摩擦材料比较，改进了半金属刹车材料存在的生锈，刮伤对偶，优化了冷态初始制动力低，低频噪音和振动和高热传导对制动液的影响等不足.它的突出特性具有优异地抗衰退能力. 4. NA0及NAO陶瓷基摩擦材料的技术特征 陶瓷基/NAO有机摩擦材料主要是作为石棉的替代品而研制产生的，其结构使用 以芳香族芳纶纤维或其它有机纤维、矿物纤维、玻璃纤维、(碳、陶瓷纤维等)复合纤维来 作为增强材料，以有机粘结剂为基体，保持了石棉摩擦材料独特的性能，突出了解决降低噪 音，减少粉尘污染，延长使用寿命独特的优异性能。 符合欧洲标准规范和R90规范。这些规范中包括摩擦性能、抗疲劳能力、温度及压 力和速度下敏感性、抗磨损能力以及噪音等。这些新材料的定型都经过了整车效能试验和 道路试验.全部优异的制动性能，特别是高速制动和紧急制动条件下，能够保持足够的制 动距离.稳定性和安全性。如今的NAO刹车片比石棉刹车片的使用寿命明显延长，同时还 有利于延长制动鼓与制动盘的使用寿命。陶瓷基/NA0材料更适合应用在中高档轿车制动 器。
技术实现思路
陶瓷基/NA0摩擦材料产品配方研制要点 陶瓷基/NAO摩擦材料配方是由芳纶纤维、无铝的硅氧陶瓷纤维、钛酸钾纤维、铜 和氧化物陶瓷组份优化组成的氧化物陶瓷基/NA0摩擦材料混合物。组成的品质能给摩擦 材料例如盘式刹车片一个优良的摩擦性能稳定的热性能、对偶摩擦系数、良好的制动惯 量、极低的磨耗和对偶磨损等。 氧化物陶瓷基/NA0摩擦材料是超出现有摩擦材料结构和性能的新型摩擦材料， 其结构在采用复合纤维体系中主要以无铝的硅氧陶瓷纤维增强和采用人工合成的高纯度 陶瓷材料、功能陶瓷材料及无机化合物为原料，在严格控制的条件下经模压固化成型，它具 有一系列良好的物理、化学性能和摩擦性能。 本专利技术陶瓷基/NA0摩擦材料技术创新点是其不同之处在于由下列重量份的组分 组成 由芳纶纤维0. 5-2. 5份、钛酸钾纤维5-15份和硅镁钙氧化物陶瓷纤维3_8份组成 混合纤维，硅灰石纤维或矿物纤维2-6份和铜纤维8-15份做增强和导热纤维，酚醛树脂4-9 份做有机黏合剂，纯氧化物陶瓷如A1203、 Zr02、MgO、 CaO等5-20份做研磨剂，固体润滑剂、 硫化物、石墨焦炭等8-18份抗磨润滑材料，微碱性的碳酸轻钠0. 8-1. 5份做均匀发孔剂和 对偶防氧化剂，硫酸钡18-28份无机填料及10-30份功能和增韧填料组成100份。 摩擦组分和制造方法 摩擦材料组分范围比％Raw MaterialWeight Weight 原材茅斗 Percent Percent重量比％ 优化重jWeight Percent:比％ 更优化重j骨架材料Phenolic Resin酚醛树脂 4--114--95. 4-8Kevlar 芳伦纤维 0.5-80.5-50. 5-2.Ceramic Fiber 硅氧陶瓷纤维2--152-103-8Potassium Titanate钛酸钾纤维 3--255--245-18Zirconia 氧化锆 5--205-168-16Copper 铜3--205--188-15Barium Sulfate硫酸钡 3--3015「3015-25上述混合物为骨架材料辅助材料Wollastonite硅灰石纤维0-150--152--8Mineral Fiber矿物纤维1-152--122--6可选上述增强纤维材料Antimony Trisulfid硫化锑2-102-102--6Antimony M硫化钼2-102-102--6固体润滑剂1-102-102--6Syn Gr即hite合成石墨2. 5-155--155--8Gr即hite天然石墨1-81--61.5--6Coke焦炭2-202-162. 5--13. 5可选上述一种或几种抗磨材料Vermiculite蛭石1--152--122. 5--8Mica云母2--152--152-15Zircon硅酸锆3--103--105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷基／ＮＡＯ复合摩擦材料是由骨架材料和辅助材料组成，其特征在于骨架材料由芳纶纤维、无铝的硅氧陶瓷纤维、钛酸钾纤维、铜和氧化物陶瓷组成的氧化物陶瓷基／ＮＡＯ摩擦材料混合而成，辅助材料由增强纤维材料、固体润滑剂、抗磨材料、功能填料和增韧填料混合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东辉，董鑫，甘迪光，李春龙，
申请(专利权)人：湖北赤壁赛飞摩擦材料有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]