CN102758870B - 一种汽车用制动器摩擦衬片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用制动器摩擦衬片及其制备方法，包括如下重量百分比的原料：10-20％的粘结剂；20-40％的增强纤维；10-20％的增摩剂；10-20％的润滑剂和20-40％的填料。制备方法包括步骤：1)将原料混合，将混合物放在高速混料机内搅拌混匀；2)将混匀的物料置于模具中加热压制成型；3)将成型后摩擦衬片在140-180℃下保温16～20小时；4)将保温定型的摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削和钻孔加工制成成品。摩擦衬片的原材料配方保证了摩擦衬片具有稳定的摩擦性能和恢复性能，生产工艺简单，便于操作。而且经过多次试验，获得最佳范围的模压温度和模压压力，保证了模压成型工艺的成功性。

Description

一种汽车用制动器摩擦衬片及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车摩擦材料技术领域，具体涉及一种汽车用制动器摩擦衬片及其制备方法。
背景技术
汽车制动器摩擦衬片是汽车安全行驶的关键产品。国内外车用制动器衬片采用半金属材质，以加钢纤维为特征。钢纤维导热，有一定强度和耐磨性，但是密度大，易生锈，质硬，易损伤对偶，易产生制动噪声。国内汽车用制动摩擦片的材料由于配方的问题，不够耐磨。
发明内容
本发明目的就是为了弥补现有技术的缺陷，提供一种汽车用制动器摩擦衬片及其制备方法，所述制动器摩擦衬片具有稳定的摩擦性能和恢复性能。制动鼓温度较低，极大提高了制动衬片的耐久使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种汽车用制动器摩擦衬片，包括如下重量百分比的原料：
10-20％的粘结剂；20-40％的增强纤维；10-20％的增摩剂；10-20％的润滑剂和20-40％的填料。
所述的粘结剂包括酚醛树脂。
所述的增强纤维是复合矿物纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、有机纤维和钢纤维中的两种或两种以上的组合。复合矿物纤维是由氧化铝、二氧化硅等种矿物在1200度--1800度的高温熔化，再通过技术手段，最后吹制而成，为本领域技术人员所熟悉。
所述增强纤维是复合矿物纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、有机纤维和钢纤维的组合物。
所述复合矿物纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、有机纤维和钢纤维的重量份比例是20∶6∶6∶5∶3。
所述的增摩剂是氧化铝粉和摩擦粉中的一种或两种的组合。
所述增摩剂是氧化铝粉和摩擦粉的组合物，氧化铝粉和摩擦粉的重量份比例是1∶2。
所述润滑剂是石墨、煅烧石油焦炭和炭黑中的一种或几种的组合。
所述润滑剂是石墨、煅烧石油焦炭和炭黑的组合物。
所述石墨、煅烧石油焦炭和炭黑的重量比为3∶2∶1。
所述填料是丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石中的一种或几种的组合。
所述填料是丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的组合物。
所述丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的重量比为5∶5∶18∶3。
本发明还提供了一种汽车用制动器摩擦衬片的制备方法，包括如下步骤：
1)按照给定比例称取各原料组分混合，将混合物放在高速混料机内搅拌混匀；
2)将混匀的物料置于模具中加热压制成型，加热温度140-180℃，压制压力为18-24MPa；
3)将成型后的摩擦衬片在140-180℃下保温16～20小时；
4)将保温定型的摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削和钻孔加工制成成品。(这一步骤是指先进行外弧面、内弧面和端面的铣切削，然后再进行摩擦衬片的钻孔加工)
所述加热压制的时间为120-180S。
所述加热压制成型时优选的加热温度为160℃，压制压力为20MPa。
所述加热压制成型中所使用的脱模剂为硬脂酸锌。
所述原料混合前，已粉碎到设定粒度。
所述成型后的摩擦衬片在保温前先去除毛边。
所述成型后的摩擦衬片在烘箱中进行保温处理。
本发明技术方案参考了增加摩擦衬片耐磨性的各种措施和观点：异相复合观点，多段复合润滑观点，摩阻材料生产工艺采用干法生产工艺。
本发明的优点是：
摩擦衬片的原材料配方保证了摩擦衬片具有稳定的摩擦性能和恢复性能，而且生产工艺简单，便于操作。而且经过多次试验，获得了最佳范围的模压温度和模压压力，保证了模压成型工艺的成功性。
附图说明
图1是本发明的制动器摩擦衬片制备工艺流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的汽车用制动器摩擦衬片进行详细阐述：
实施例1
汽车用制动器摩擦衬片实施例方案，其制备方法如图1所示：
1)称取原料按比例配料：20％的粘结剂；20％的增强纤维；10％的增摩剂；20％的润滑剂和30％的填料，其中，粘结剂包括酚醛树脂，增强纤维是复合矿物纤维、玻璃纤维和钢纤维的组合物，增摩剂是氧化铝粉或摩擦粉，润滑剂为煅烧石油焦炭和炭黑，填料是硫酸钡和膨胀蛭石；所有原料已粉碎为设定粒度。
2)模压成型：将所有上述原料放在高速混料机内混匀后置于规定的模具中加热成型，加热温度140℃，压制压力为24MPa，加热压制120S；
3)热处理：将成型后的摩擦衬片去除毛边摆放在烘箱中在140℃的温度下烘烤20小时；
4)机加工：将热处理后摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削以及钻孔的加工；
5)成品检验：最后将加工处理后的摩擦衬片检验包装。
石墨为鳞片石墨。
石墨和煅烧石油焦炭粉的粒度为40-80目；
所述实例各个物质的作用如下：
增强纤维的作用：改善了摩阻材料的磨损性能。
在热模压成型步骤中，本领域技术人员知道该步骤需要进行脱模，脱模剂很重要，脱模剂采用硬脂酸锌：其粒度≥100目，熔点≤120℃；成分含量在80％左右；脱模剂硬脂酸锌主要用作酚醛树脂的润滑剂和脱模剂。硬脂酸锌主要增加树脂固化后的润滑性，并使其易于脱模；
粘结剂是酚醛树脂或酚醛树脂和硫化锑的组合物(酚醛树脂和硫化锑的重量比可以为4∶1-6∶1)，酚醛树脂是对于通过化学反应来固化的树脂材料，如热固酚醛树脂。
实施例2
制备方法如图1所示：
1)称取原料按比例配料：10％的粘结剂；40％的增强纤维；20％的增摩剂；10％的润滑剂和20％的填料，其中，粘结剂包括酚醛树脂，增强纤维是复合矿物纤维和玻璃纤维的组合物，增摩剂是氧化铝粉或摩擦粉，润滑剂为石墨和煅烧石油焦炭，填料是丁晴橡胶、轮胎粉和硫酸钡；所有原料已粉碎为设定粒度。
2)模压成型：将所有上述原料放在高速混料机内混匀后置于规定的模具中加热成型，加热温度180℃，压制压力为18MPa，加热压制180S；
3)热处理：将成型后的摩擦衬片去除毛边摆放在烘箱中在180℃的温度下烘烤16小时；
4)机加工：将热处理后摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削以及钻孔的加工；
5)成品检验：最后将加工处理后的摩擦衬片检验包装。
实施例3
制备方法如图1所示：
1)称取原料按比例配料：13％的粘结剂；31％的增强纤维；12％的增摩剂；13％的润滑剂和31％的填料，其中，粘结剂包括酚醛树脂，增强纤维是复合矿物纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、有机纤维和钢纤维，它们的重量份比例是20∶6∶6∶5∶3，增摩剂是氧化铝粉和摩擦粉的组合物，氧化铝粉和摩擦粉的重量比为1∶2，润滑剂是石墨、煅烧石油焦炭和炭黑的组合物，石墨、煅烧石油焦炭和炭黑的重量比为3∶2∶1；填料是丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的组合物，丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的重量比为5∶5∶18∶3。所有原料已粉碎为设定粒度。
2)模压成型：将所有上述原料放在高速混料机内混匀后置于规定的模具中加热成型，加热温度160℃，压制压力为20MPa，加热压制160S；
3)热处理：将成型后的摩擦衬片去除毛边摆放在烘箱中在160℃的温度下烘烤18小时；
4)机加工：将热处理后摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削以及钻孔的加工；
5)成品检验：最后将加工处理后的摩擦衬片检验包装。
石墨为鳞片石墨。
石墨和煅烧石油焦炭粉的粒度为40-80目。
增强纤维的作用：改善了摩阻材料的磨损性能。
在热模压成型步骤中，本领域技术人员知道该步骤需要进行脱模，脱模剂很重要，脱模剂采用硬脂酸锌：其粒度≥100目，熔点≤120℃；成分含量在80％左右；脱模剂硬脂酸锌主要用作酚醛树脂的润滑剂和脱模剂。硬脂酸锌主要增加树脂固化后的润滑性，并使其易于脱模；
粘结剂是酚醛树脂或酚醛树脂和硫化锑的组合物，酚醛树脂是对于通过化学反应来固化的树脂材料，如热固酚醛树脂。
本实施例的汽车用制动器摩擦衬片，其摩擦系数≥0.38，升温0.41；降温0.42；磨损率在300℃以内时≤0.15(10-7cm3/N.m)；重量/体积磨损≤5％。

Claims (7)

1.一种汽车用制动器摩擦衬片，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：
10-20％的粘结剂；20-40％的增强纤维；10-20％的增摩剂；10-20％的润滑剂和20-40％的填料，所述的粘结剂包括酚醛树脂；所述填料是重量比为5∶5∶18∶3的丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的组合物；增摩剂为氧化铝和摩擦粉的组合。
2.根据权利要求1所述的汽车用制动器摩擦衬片，其特征在于，所述的增强纤维是复合矿物纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、有机纤维和钢纤维中的两种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的汽车用制动器摩擦衬片，其特征在于，所述润滑剂为石墨、煅烧石油焦炭和炭黑中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的汽车用制动器摩擦衬片，其特征在于，所述润滑剂是石墨、煅烧石油焦炭和炭黑的组合物。
5.一种汽车用制动器摩擦衬片的制备方法，包括如下步骤：
1)将10-20％的粘结剂；20-40％的增强纤维；10-20％的增摩剂；10-20％的润滑剂和20-40％的填料混合，所述的粘结剂包括酚醛树脂；所述填料是重量比为5∶5∶18∶3的丁晴橡胶、轮胎粉、硫酸钡和膨胀蛭石的组合物；增摩剂为氧化铝和摩擦粉的组合，将混合物放在高速混料机内搅拌混匀；
2)将混匀的物料置于模具中加热压制成型，加热温度140-180℃，压制压力为18-24MPa；
3)将成型后的摩擦衬片在140-180℃下保温16～20小时；
4)将保温定型的摩擦衬片进行外弧面、内弧面和端面的铣切削和钻孔加工制成成品。
6.根据权利要求5所述的汽车用制动器摩擦衬片的制备方法，其特征在于，所述加热压制的时间为120-180s。
7.根据权利要求5所述的汽车用制动器摩擦衬片的制备方法，其特征在于，所述加热压制成型时的加热温度为160℃，压制压力为20MPa。
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