盘式刹车片摩擦材料、盘式刹车片及盘式刹车片制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种盘式刹车片摩擦材料，其原料及各成分的重量份为：酚醛树脂10-20%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3-5%、针状硅灰石8-18%、钢棉7-15%、泡沫铁粉3-8%、石墨7-15%、铁红2-5%、二硫化钼2-3%、重晶石2-4%、蛭石3-5%、腰果壳油摩擦粉5-15%、轮胎粉15-25%、氧化铝1-4%。可见，此原料组成中金属含量较低，且不含石棉以及任何铜元素，用此种原料配比制成的摩擦材料，符合环保型摩擦材料的标准，且可以突破欧美一些国家就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行的立法贸易限制，可见本发明专利技术实施例提供的盘式刹车片摩擦材料具有突破性意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车领域，特别涉及一种盘式刹车片摩擦材料和一种盘式刹车片，以及盘式刹车片制造工艺。
技术介绍
刹车片也叫刹车皮，在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。其中，摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到令车辆减速刹车的目的。可见，摩擦材料是刹车片在制造过程和使用过程中很重要的组成部分。摩擦材料可以采用合成材料普通热压法制得，热压温度在200°C以下。其中，摩擦材料的原材料一般分为粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂和填料四大部分粘结剂是摩擦材料中的重要组元，他可以影响材料的热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能，汽车摩擦材料中一般采用的是酚醛树脂；增强纤维是摩擦材料中起增强剂的作用，传统材料用的是石棉等矿物纤维，半金属汽车摩擦材料中使用的是钢纤维，同时加入少量铜纤维及其少量矿物纤维；摩擦性能调节剂可以分为两类，一类是莫氏硬度一般小于2的减摩材料，它的加入可提高材料的耐磨性，减小噪音及降低摩擦系数。这类材料主要有石墨、二硫化钥、铅和铜等；另一类摩擦性能调节剂为莫氏硬度一般大于4的摩阻材料，它的加入可以增加材料的摩擦系数；填料主要以粉末的形式加入，其作用很多，例如，加入铜粉可以在摩擦材料和对偶间形成转移膜，即能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数，又能减小对对偶件的损伤，提高整个摩擦副的耐磨性能。随着科技的进步和人们生活水平的提高，对刹车片的环保要求也逐步提高。可行性研究报告显示，在国外市场，无石棉、少金属的环保型摩擦材料，即无石棉有机物型摩擦材料，已经开始向市场推广；欧美一些国家已经就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行立法。所以，在可以预见的将来，摩擦材料中重金属组分的含量将会成为摩擦材料出口欧美的一项贸易限制。因此，如何设计一种重金属组分较少的摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片， 以及如何设计其制造工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种盘式刹车片摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片，以及此刹车片的制造工艺，本专利技术公开的此种摩擦材料符合环保型摩擦材料的标准。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种盘式刹车片摩擦材料，包括以下重量份的原料酚醛树脂10-20%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3-5%、针状硅灰石8-18%、钢棉7_15%、泡沫铁粉3_8%、石墨7-15%、铁红2-5%、二硫化钥2-3%、重晶石2-4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉5_15%、轮胎粉15-25%和氧化铝1-4%。优选地，在上述盘式刹车片摩擦材料中，包括以下重量份的原料酚醛树脂 10-15%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3_5%、针状硅灰石10_15%、钢棉8_10%、 泡沫铁粉3-5%、石墨7-10%、铁红2-3%、二硫化钥2-3%、重晶石2_4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉5-10%、轮胎粉15-20%和氧化铝1-2%。优选地，在上述盘式刹车片摩擦材料中，所述酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂。优选地，在上述盘式刹车片摩擦材料中，所述腰果壳油改性酚醛树脂的工艺参数为，150-200目、1. 2%彡游离酚含量彡2%、150°C时的固化速度40-60S、125°C时流动距离 5O~6Omm ；所述丁腈橡胶的工艺参数为，40-60目、挥发分含量< 1%、凝胶含量彡70%、结合丙烯腈含量40 ±1%;所述凯夫拉纤维的工艺参数为，烧失量在800°C且时间为Ih的时候不大于10%、松散密度O. 13-1. 20g/cm3、水分含量彡3%、纤维直径0_20um ；所述碳纤维的工艺参数为，纤维长度O. 5-0. 8mm、含水量彡5%、比重I. 3-1. 5g/ml ；所述针状硅灰石的工艺参数为，筛分18目，长径比> 15，密度2. 6-2. 9g/cm3，松散密度 160-200ml/100g ；所述钢棉的工艺参数为，当量直径40-75um、筛分14目0_1%，20目0_5%，40目 5-15%, 70 目 15-30%, 100 目 5_25%，筛底 45-65%、松散密度 O. 8-1. Ig/cm3 ；所述石墨的工艺参数为，碳含量彡99%，晶体粒径O. 05-1. 5mm。一种盘式刹车片，包括刹车片背板和压制在所述刹车片背板上的摩擦材料，所述摩擦材料为上述盘式刹车片摩擦材料。一种盘式刹车片的制造工艺，包括以下步骤步骤A :原料混配，准备以下重量份的原料酚醛树脂10-20%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3-5%、针状硅灰石8-18%、钢棉7_15%、泡沫铁粉3_8%、石墨7_15%、铁红2-5%、二硫化钥2-3%、重晶石2-4%、蛭石3-5%、腰果壳油摩擦粉5_15%、轮胎粉15_25%、氧化铝1_4%，准备好所述原料后将其放入混料机中混配均匀成摩擦材料；步骤B:热压成型，将混配好的所述摩擦材料及涂完胶的刹车片背板送入模压工序,加工出盘式刹车片的半成品；步骤C :固化处理，在烤箱内对所述盘式刹车片进行热处理烘烤。优选地，在上述盘式刹车片的制造工艺中，所述步骤A具体包括以下步骤步骤Al :将以下重量份的原料，酚醛树脂10-20%、丁腈橡胶3_5%、针状硅灰石 8-18%、钢棉7-15%、泡沫铁粉3-8%、铁红2_5%、二硫化钥2_3%、重晶石2_4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉5-15%、轮胎粉15-25%、氧化铝1_4%，一次性放入搅拌机，搅拌4至7分钟；步骤A2 :然后加入7-15%重量份的石墨，并搅拌I. 5至3分钟；步骤A3 :最后加入10-20%重量份的凯夫拉纤维和3_5%重量份的碳纤维，再搅拌2 至4分钟，制成摩擦材料的混合料。优选地，在上述盘式刹车片的制造工艺中，所述步骤B中在热压成型时的工艺参数为热压温度140-160摄氏度，时间为250-300秒，热压压力为15_18MPa。优选地，在上述盘式刹车片的制造工艺中，所述步骤C中对所述盘式刹车片进行热处理烘烤的工艺参数为烧结半成品在150至300°C的温度下烘烤I. 6至2. 5小时，再在160_240°C烘烤2 至3小时。从上述的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的盘式刹车片摩擦材料的原料组成中，金属含量较低，且不含石棉以及任何铜元素，用此种原料配比制造而成的摩擦材料， 符合环保型摩擦材料的标准，并且可以突破欧美一些国家就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行的立法贸易限制，因此，可见本专利技术实施例提供的盘式刹车片摩擦材料具有突破性意义。具体实施方式本专利技术公开了一种盘式刹车片摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片，以及此刹车片的制造工艺，本专利技术公开的此种摩擦材料符合环保型摩擦材料的标准。本专利技术实施例提供的盘式刹车片摩擦材料，包括以下重量份的原料酚醛树脂 10-20%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3-5%、针状硅灰石8-18%、钢棉7-15%、泡沫铁粉3-8%、石墨7-15%、铁红2-5%、二硫化钥2-3%、重晶石2_4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉5-15%、轮胎粉15-25%和氧化铝1-4%。为了进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：酚醛树脂10?20%、丁腈橡胶3?5%、凯夫拉纤维10?20%、碳纤维3?5%、针状硅灰石8?18%、钢棉7?15%、泡沫铁粉3?8%、石墨7?15%、铁红2?5%、二硫化钼2?3%、重晶石2?4%、蛭石3?5%、腰果壳油摩擦粉5?15%、轮胎粉15?25%和氧化铝1?4%。

【技术特征摘要】
1.一种盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，包括以下重量份的原料酚醛树脂10-20%、 丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3-5%、针状硅灰石8-18%、钢棉7_15%、泡沫铁粉3-8%、石墨7-15%、铁红2-5%、二硫化钥2-3%、重晶石2_4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉 5-15%、轮胎粉15-25%和氧化铝1-4%。2.根据权利要求I所述的盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，包括以下重量份的原料 酚醛树脂10-15%、丁腈橡胶3-5%、凯夫拉纤维10-20%、碳纤维3_5%、针状硅灰石10_15%、钢棉8-10%、泡沫铁粉3-5%、石墨7-10%、铁红2-3%、二硫化钥2_3%、重晶石2_4%、蛭石3_5%、腰果壳油摩擦粉5-10%、轮胎粉15-20%和氧化铝1-2%。3.根据权利要求I或2所述的盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，所述酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂。4.根据权利要求3所述的盘式刹车片摩擦材料，其特征在于，所述腰果壳油改性酚醛树脂的工艺参数为，150-200目、I. 2%彡游离酚含量彡2%、150°C时固化速度40_60S、125°C 时流动距离50_60mm ；所述丁腈橡胶的工艺参数为，40-60目、挥发分含量< 1%、凝胶含量> 70%、结合丙烯腈含量40 土 1% ；所述凯夫拉纤维的工艺参数为，烧失量在800°C且时间为Ih的时候不大于10%、松散密度O. 13-1. 20g/cm3、水分含量彡3%、纤维直径0_20um ；所述碳纤维的工艺参数为，纤维长度O. 5-0. 8mm、含水量彡5%、比重I. 3-1. 5g/ml ；所述针状硅灰石的工艺参数为，筛分18目，长径比> 15，密度2. 6-2. 9g/cm3，松散密度 160-200ml/100g ；所述钢棉的工艺参数为，当量直径40-75um、筛分14目0-1%, 20目0-5%,40目5-15%, 70 目 15-30%, 100 目 5-25%，筛底 45-65%、松散密度 O. 8-1. Ig/cm3 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，刘桂香，史玉香，
申请(专利权)人：山东金麒麟股份有限公司，
类型：发明
国别省市：