本发明专利技术公开了一种掺入相变合金粉的树脂基摩擦材料，属于复合摩擦材料技术领域。其由质量百分比为20～40％的Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)相变合金粉、12～16％的酚醛树脂、2.4～3.2％的橡胶粉、12～16％的芳纶纤维、3～4％的氧化锌、3～4％的硫酸钡、18～24％的石墨、9.6～12.8％的长石粉组成，其中所述树脂基摩擦材料的各组分百分含量之和为100％。本发明专利技术以未改性酚醛树脂为粘结剂，利用Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)合金的相变吸热来延缓摩擦材料的温度上升，从而在摩擦盘温度低于350℃时达到避免热衰退、保持摩擦系数稳定的目的。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种掺入相变合金粉的树脂基摩擦材料，属于复合摩擦材料
。其由质量百分比为20～40％的Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)相变合金粉、12～16％的酚醛树脂、2.4～3.2％的橡胶粉、12～16％的芳纶纤维、3～4％的氧化锌、3～4％的硫酸钡、18～24％的石墨、9.6～12.8％的长石粉组成，其中所述树脂基摩擦材料的各组分百分含量之和为100％。本专利技术以未改性酚醛树脂为粘结剂，利用Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)合金的相变吸热来延缓摩擦材料的温度上升，从而在摩擦盘温度低于350℃时达到避免热衰退、保持摩擦系数稳定的目的。【专利说明】一种掺入相变合金粉的树脂基摩擦材料
本专利技术涉及一种掺入相变合金粉的树脂基摩擦材料，属于复合摩擦材料
。
技术介绍
随着社会经济的发展，拥有汽车的家庭数量快速上升，对于汽车的制动安全性和乘坐舒适性提出了更高的要求。制动安全要求汽车刹车片在高温下仍具有较高的摩擦系数，而乘坐舒适性要求刹车片摩擦系数较为稳定。采用未改性酚醛树脂作为粘结剂时，其在200°C以上产生热分解，导致摩擦系数降低，即热衰退。在一般的车速下刹车，刹车片的温度不超过200°C，普通的未改性酚醛树脂基摩擦材料即能满足制动要求。而对于高速紧急制动、频繁或长时间刹车来说，刹车片的温度可能会达到300到350°C，热衰退就会影响到制动安全。为减轻酚醛树脂基摩擦材料的热衰退现象，研究最多的是对酚醛树脂进行改性。专利号为03112025.3的专利公开了一种微球状热固性酚醛树脂，其热分解温度达到500°C以上，在盘温300°C以下测得的摩擦系数明显高于普通酚醛树脂摩擦材料，但专利中未涉及盘温300°C以上的摩擦性能测试，且盘温300°C时的摩擦系数(0.44)比250°C (0.50)有明显的下降。专利号为200710114874.X的专利公开了一种纳米铜改性树脂基摩擦材料，测得摩擦系数高于0.3，仍存在低于20%的热衰退。专利号为02135543.6的专利则公开了一种芳香烃树脂基摩擦材料，其磨损率低于0.1 X 10_7cm3/N.m，但其摩擦系数最高仅为0.33。因此寻求一种在盘温350°C以下抑制热衰退，摩擦系数较高而稳定，且磨损率较低的树脂基摩擦材料是非常具有实际意义的。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在 于克服上述已有技术的不足之处，采用一种成本较低的铜基相变合金Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )加入到传统的树脂基摩擦材料中，以实现在350°C以下避免热衰退、保持摩擦系数稳定的目的。具体的原理是:Cu-ll.9A1-2.5Mn(wt% )是一种相变合金，其马氏体一高温母相之间的组织转变处于200°C以上，即酚醛树脂发生热分解的温度段。升温时，马氏体转变为母相，吸收热量；降温时，母相又转变为马氏体放出热量。这样循环往复，相变合金在摩擦材料升温过程中吸收一定的热量，达到延缓摩擦材料温度上升的目的，来减轻甚至抑制350°C以下的热衰退现象。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种树脂基摩擦材料，由质量百分比为20~40%的Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变合金粉、12~16%的酚醛树脂、2.4~3.2%的橡胶粉、12~16%的芳纶纤维、3~4%的氧化锌、3~4%的硫酸钡、18~24%的石墨、9.6~12.8 %的长石粉组成，其中所述树脂基摩擦材料的各组分百分含量之和为100%。其中酚醛树脂为普通的未改性酚醛树脂；Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变合金粉由雾化法制得，并通过筛子筛分后使用。制备掺入相变合金粉的树脂基摩擦试片的具体步骤如下:a)称量:按照每次制作4片摩擦试片，每片质量为9g，共称量36g原料；b)混料；c)热压:40MPa、160±5°C下热压lmin，放气，再热压lmin，放气，最后保压5min ；d)热处理:170 °C、8h ;e)切片:切割为25mmX25mm的小方片；f)打磨:砂纸打磨；g)初磨:在摩擦试验机上初磨，至试片与磨盘的接触面积达95%以上；h)测试:在摩擦试验机上测试各温度下的摩擦系数和磨损率。本专利技术与现有技术相比，具有以下实质性的优势:1、本专利技术采用价低易得的未改性酚醛树脂，即可获得较好的摩擦磨损性能；2、本专利技术所掺Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变合金粉原料成本不高，采用雾化法即可制备；3、现有树脂基摩擦材料的摩擦系数大多都在300°C或350°C时出现一定程度的热衰退，或者虽然热衰退不明显，但是摩擦系数不高；本专利技术采用未改性酚醛树脂作为粘结剂，掺入相变合金粉，当摩擦片温度升高至Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变点，相变合金粉吸收热量，延缓摩擦片温度的上升，即可实现在350°C以下避免热衰退、保持摩擦系数稳定的目的。`【具体实施方式】实施例1将相变合金粉过160目筛，得到细合金粉。并按照表1中优选的原材料配方进行配料、混料、热压、热处理、砂纸打磨，并采用摩擦磨损试验机进行试样的初磨、摩擦系数和磨损率测试，检测结果如表2。 表1摩擦材料优选配方(wt % )相变合金粉|_醒树脂I橡胶粉I芳纟仑纤维I氧化锌I硫酸钡I石墨I长石粉^30%14% 2.8%~14% 3.5%~3.5%~21% 11.2%表2细合金粉试样的摩擦系数和磨损率 —盘温IOO0C 150°C 200°C 250°C 300°C 350°C 未掺合金粉 0.35 0.36 0.36 0.38 0.28 0.28摩擦系数(μ) ^入八,八--------- __掺合金粉 0.34 0.41 0.42 0.42 0.40 0.44磨损率(V)未掺合金粉 I 0.10 0.15 0.15 0.29 0.61 0.6510'7cm3/N?m 掺合金粉 016 0.18 0.21 025 036 0.37由表2可见，掺入合金粉的试样与未掺合金粉的试样相比，摩擦系数显著提高，尤其是高温摩擦系数，由于相变合金的吸热作用而使摩擦系数保持在0.4以上，未见有明显的热衰退，而磨损率则明显下降。摩擦磨损试验过程中收集磨屑，对其进行成分分析，检测结果见表3。表3细合金粉试样的磨屑成分(wt% )【权利要求】1.一种树脂基摩擦材料,其特征在于,在摩擦材料配方中加入Cu-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变合金粉。2.根据权利要求1所述的树脂基摩擦材料，其特征在于，其由质量百分比为20~40%的CU-11.9A1-2.5Mn(wt% )相变合金粉、12~16 %的酚醛树脂、2.4~3.2 %的橡胶粉、12~16%的芳纶纤维、3~4%的氧化锌、3~4%的硫酸钡、18~24%的石墨、9.6~12.8%的长石粉组成，其中所述树脂基摩擦材料的各组分百分含量之和为100%。【文档编号】C08K3/08GK103484061SQ201310312711【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日【专利技术者】宋娟, 侯贵华, 王占红 申请人:盐城工学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种树脂基摩擦材料，其特征在于，在摩擦材料配方中加入Cu?11.9Al?2.5Mn(wt％)相变合金粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋娟，侯贵华，王占红，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：
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