CN101813151B - 一种制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载货车用气压盘式制动***的半金属陶瓷基气压盘式刹车片及其制备方法，其生产流程如下：非金属混杂纤维10，金属纤维35-40，摩擦性能调节剂20或25，陶瓷粘结剂15-25，弹性增韧剂5-10，填料10，依次称取放入高速混料机内混匀，然后按照传统树脂基摩擦材料的干法一次成型工艺进行压制、热固化处理，最后机加工、陶瓷化处理、检验包装。按照所述工艺制得的半金属陶瓷基气压盘式刹车片制动力矩大、紧急制动舒适、热衰退小、而且生产工艺简单，环保，特别适用于重载货车气压盘式制动器，具有广阔的市场前景。

Description

一种制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法

技术领域

本发明涉及一种制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法。

背景技术

从技术角度来讲，一、鼓式制动器由于其结构特点在工作时其产生的热量较难散发，压盘式制动器由于制动盘大部分都暴露于空气中，热交换容易，工作时温升较低，热衰退小。二、气压盘式制动器在所需制动力矩相同的情况下，其外形尺寸比鼓式制动器小得多．因此给整车布置带来了方便；而且由于其质量特别是旋转部分的质量小得多，失衡量也小得多。可以明显改善汽车的舒适性、平顺性和操纵稳定性。三、由于气压盘式制动器的摩擦衬片可磨损厚度达20mm，而鼓式制动器的可磨损厚度摩擦片不到10mm，因此在同等使用条件下，盘式制动器摩擦衬片的更换周期较鼓式制动器长得多：如果考虑到两种制动器散热能力的差别，它们的更换周期差别能达到3倍以上。

鉴于气压盘式制动器以上的性能特点，可以说，盘式制动器的应用推广是解决我国重载货车在山区道路连续下坡过程中造成的汽车制动失灵问题的有效方法。

目前市场上主流的气压盘式刹车片多采用树脂基摩擦材料。从刹车片的配方特点来说，汽车制动时刹车片和制动盘表面的温度高达500～700℃，由于树脂基刹车片在高温下会分解放出水、气、油等，在摩擦表面形成一层薄膜，使干摩擦变成混合摩擦或湿摩擦，摩擦系数显著降低，存在刹车失效的隐患，同时由于树脂的大量热分解，降低了其粘结作用，材料高温磨损加剧，导致刹车片的使用寿命显著降低。目前市面上的一些陶瓷汽车刹车片采用较多量的陶瓷纤维替代传统的钢纤维，尽管其制动舒适性能（包括噪音、落灰以及与对偶匹配性等）明显提高，但是由于仍然采用树脂作为主要粘结剂，导致了其存在高温热衰退以及在高温下极易产生裂纹和高温磨损性能较差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制动性能可靠、热衰退小、舒适性好的制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法，其中，所述半金属陶瓷基气压盘式刹车片的各物料的配方按照重量百分比计算为：铝硅酸钠15，芳纶浆粕5， 碳纤维 5， 铝纤维10，钢纤维  25，紫铜纤维5，硫化锑 5，铬铁矿5，人造石墨 5，鳞片石墨5，丁腈橡胶5， 摩擦粉 5， 蛭石 5；其中芳纶浆粕和碳纤维组成非金属混杂纤维，硫化锑 、铬铁矿、人造石墨以及鳞片石墨组成摩擦性能调节剂；

所述方法包括如下步骤：

(1)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为：先将非金属混杂纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证非金属混杂纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅物料，进行均匀搅拌；

(2)、热压：压制压力200～300kgf/cm²，热压温度150～160℃，排气5～8次，保压时间根据刹车片的厚度而定，是55～65s/mm；

(3)、将成型后的刹车片在5.5～6.5小时从室温升温到200～220℃，保温4～8小时，然后随炉冷却至室温；

(4)、将热处理后的刹车片按技术要求进行平磨、钻孔,然后在300～400 ℃的温度下进行陶瓷化处理，喷涂、印标、检验、包装。

采用上述技术方案的制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法，是在传统石棉和树脂基刹车片的基础上，结合重载货车特点，提出了半金属陶瓷基气压盘式刹车片，具有制动力矩较大、紧急制动舒适平稳、无明显衰退、无噪音、少落灰、而且生产工艺简单、环保。

综上所述，本发明是一种适用于重载货车盘式制动***的制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明该发明的效果。

实施例1：

具体制备方法如下：

(1)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为：先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌；

(2)、热压：压制压力250kgf/cm²，热压温度155℃，排气6次，保压时间是60s/mm；

(3)、将成型后的刹车片在6小时从室温升温到210℃，保温6小时，然后随炉冷却至室温；

(4)、将热处理后的刹车片按技术要求进行平磨、钻孔,然后在350 ℃的温度下进行陶瓷化处理，喷涂、印标、检验、包装。

半金属陶瓷基气压盘式刹车片的性能

按GB5763-2008、QC/T479-1999和QC/T239-1997分别对实施例1制备的武汉元丰DR01的半金属陶瓷基刹车片小样及样件进行试验及评价，实验结果见表1以及表2。

表1 小样定速检验报告

表2 DA225样件在武汉元丰气压盘式制动器检验报告

附一：效能试验主要数据

附二：热衰退及稳定性主要数据

实施例2：

具体制备方法如下：

(1)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为：先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌；

(2)、热压：压制压力200kgf/cm²，热压温度150℃，排气5次，保压时间是55s/mm；

(3)、将成型后的刹车片在5.5小时从室温升温到200℃，保温4小时，然后随炉冷却至室温；

(4)、将热处理后的刹车片按技术要求进行平磨、钻孔,然后在300℃的温度下进行陶瓷化处理，喷涂、印标、检验、包装。

半金属陶瓷基气压盘式刹车片的性能

按GB5763-2008、QC/T479-1999和QC/T239-1997分别对实施例2制备的武汉元丰DR01的半金属陶瓷基刹车片小样及样件进行试验及评价，实验结果见表3以及表4。

表3 小样定速检验报告

表4 DA225样件在武汉元丰气压盘式制动器检验报告

附一：效能试验主要数据

附二：热衰退及稳定性主要数据

实施例3

具体制备方法如下：

(1)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为：先将非金属复合纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证复合纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅材料，进行均匀搅拌；

(2)、热压：压制压力200kgf/cm²，热压温度150℃，排气5次，保压时间是55s/mm；

(3)、将成型后的刹车片在5.5小时从室温升温到200℃，保温4小时，然后随炉冷却至室温；

(4)、将热处理后的刹车片按技术要求进行平磨、钻孔,然后在300℃的温度下进行陶瓷化处理，喷涂、印标、检验、包装。

Claims (1)

1.一种制备半金属陶瓷基气压盘式刹车片的方法，其特征是：其中，所述半金属陶瓷基气压盘式刹车片的各物料的配方按照重量百分比计算为：铝硅酸钠15，芳纶浆粕5， 碳纤维 5， 铝纤维10，钢纤维25，紫铜纤维5，硫化锑 5，铬铁矿5，人造石墨 5，鳞片石墨5，丁腈橡胶5， 摩擦粉 5， 蛭石 5；其中芳纶浆粕和碳纤维组成非金属混杂纤维，硫化锑 、铬铁矿、人造石墨以及鳞片石墨组成摩擦性能调节剂；

所述方法包括如下步骤：

(1)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中的次序为：先将非金属混杂纤维、摩擦性能调节剂进行预混合，保证非金属混杂纤维处于均匀分散状态，然后加入其它原辅物料，进行均匀搅拌；

(2)、热压：压制压力200～300kgf/cm²，热压温度150～160℃，排气5～8次，保压时间根据刹车片的厚度而定，是55～65s/mm；

(3)、将成型后的刹车片在5.5～6.5小时从室温升温到200～220℃，保温4～8小时，然后随炉冷却至室温；

(4)、将热处理后的刹车片按技术要求进行平磨、钻孔,然后在300～400 ℃的温度下进行陶瓷化处理，喷涂、印标、检验、包装。