CN103291789A - 一种汽车摩擦片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：混料、冷压、热压、热处理、磨平面。本发明制备方法通过独特的混料顺序以及热处理，制备的摩擦片刚度和韧性好，具有良好的制动性，耐磨性，制动平稳、灰尘少，硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好，减小了噪音污染，提高了汽车制动***的性能。

Description

一种汽车摩擦片的制备方法
技术领域
本发明属于特种材料技术领域，特别涉及一种汽车摩擦片的制备方法。
背景技术
目前汽车制动器摩擦片存在综合性能不高，各种性能不能兼顾的问题，如有些强度韧性不足，高温热衰退大，刹车升温过程中的摩察系数不稳定，同时有打滑，刹车抱死以及落灰严重，另外配方体系的不足，使得摩擦界面没有润滑阻尼层，使得产品在使用过程中刹车不稳，伤盘，降低使用寿命，产生使人难以忍受的的噪音等缺陷存在。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种汽车摩擦片的制备方法，使用本发明制备方法制备的摩擦片刚度和韧性好，具有良好的制动性，耐磨性，制动平稳、灰尘少，硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好。
本发明采用的技术方案是：
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10±2min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10±2min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25±5min，
B、冷压：压力为250-300Kg/cm2，保压时间40-50s；毛胚尺寸以产品厚度+（4-5）mm为宜；
C、热压：压力500-550Kg/cm2，热压温度155±5℃，保压时间360±10s；保压过程中进行放气，具体为：保压10±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压20±2s，放气5±2s；最后保压300±5s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；120~150℃升温2.5±0.25h，恒温2.5±0.5h；150~180℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；180~200℃升温2±0.25h，恒温3.5±0.5h；然后自然冷却至室温；
E、磨平面。
所述摩擦片各原料组分重量百分比分别为：粘接剂8％～15％、增强剂24％～33％、增磨剂7.2-9.8％、抗磨润滑剂16.5％～20％、弹性增韧剂4.5％～6.5％、填充料24.8％～30.6％；
所述粘接剂为纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的组合物，所述纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的质量百分比分别为6-10%、1.5-3%、0.5-2%；
所述增强剂为钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的组合物，所述钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的质量百分比分别为6-7%、0.5-1.5%、2.5-3.5%、6-8%、4-6%、2-4%、1-2%、2-3%；
所述增磨剂为NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的组合物，所述NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的质量百分比分别为1.8-2.2%、3.5-4.5%、1.5-2.5%、0.4-0.6%；
所述抗磨润滑剂为闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的组合物，所述闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的质量百分比分别为2-3%、1.5-2.5%、3-4%、10-10.5%；
所述弹性增韧剂为摩擦粉和红蛭石的组合物，所述摩擦粉和红蛭石的质量百分比分别为3-4%、1.5-2.5%；所述摩擦粉为腰果油摩擦粉；
所述填充料为轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的组合物，所述轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的质量百分比分别3.8-4.6%、15-17%、6-7%。
本发明制备方法通过独特的混料顺序以及热处理，制备的摩擦片刚度和韧性好，具有良好的制动性，耐磨性，制动平稳、灰尘少，硬度适中，热衰退小、高温恢复性能好，减小了噪音污染，提高了汽车制动***的性能。
具体实施方式
实施例1
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25min，
B、冷压：压力为280Kg/cm2，保压时间45s；
C、热压：压力530Kg/cm2，热压温度155℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5h，恒温2h；120~150℃升温2.5h，恒温2.5h；150~180℃升温1.5h，恒温2h；180~200℃升温2h，恒温3.5h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
实施例2
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料8min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料12min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料30min，
B、冷压：压力为300Kg/cm2，保压时间40s；
C、热压：压力550Kg/cm2，热压温度150℃，保压过程中进行放气，具体为：保压9s，放气7s；保压14s，放气3s；保压16s，放气5s；保压22s，放气3s；最后保压300s；
D、热处理：室温~120℃升温1.75h，恒温1.5h；120~150℃升温2.75h，恒温2.0h；150~180℃升温1.75h，恒温1.5h；180~200℃升温2.25h，恒温3h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
实施例3
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料12min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料8min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料20min，
B、冷压：压力为250Kg/cm2，保压时间50s；
C、热压：压力500Kg/cm2，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压11s，放气3s；保压16s，放气7s；保压14s，放气7s；保压18s，放气7s；最后保压295s；
D、热处理：室温~120℃升温1. 25h，恒温2.5h；120~150℃升温2.25h，恒温3h；150~180℃升温1. 25h，恒温2.5h；180~200℃升温1.85h，恒温4h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
实施例4
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25min，
B、冷压：压力为260Kg/cm2，保压时间40s；
C、热压：压力520Kg/cm2，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5h，恒温2h；120~150℃升温2.5h，恒温2.5h；150~180℃升温1.5h，恒温2h；180~200℃升温2h，恒温3.5h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
实施例5
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料30min，
B、冷压：压力为260Kg/cm2，保压时间45s；
C、热压：压力540Kg/cm2，热压温度155℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5h，恒温2h；120~150℃升温2.5h，恒温2.5h；150~180℃升温1.5h，恒温2h；180~200℃升温2h，恒温3.5h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
实施例6
一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在1200升梨耙式高速混料机中混料；所述混料顺序为：将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25min，
B、冷压：压力为280Kg/cm2，保压时间45s；
C、热压：压力520Kg/cm2，热压温度160℃，保压过程中进行放气，具体为：保压10s，放气5s；保压15s，放气5s；保压15s，放气5s；保压20s，放气5s；最后保压300s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5h，恒温2h；120~150℃升温2.5h，恒温2.5h；150~180℃升温1.5h，恒温2h；180~200℃升温2h，恒温3.5h；然后自然冷却至室温；
E、使用平面磨床磨平面，全自动开槽磨斜机开槽磨斜，单面抛丸清理，全自动高压静电喷涂，喷码，铆附件，全自动吸塑包装，成品检验，成品入库，成品批次抽检，成品出库。
制备方法中使用的摩擦片各原料组分及含量见表1。
表1 实施例1~6摩擦材料的组分及含量
Figure BDA0000330399931
Figure BDA0000330399932
Figure BDA0000330399933
表2 实施例1~6制备的汽车摩擦片的性能测试数据
测试项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
摩擦系数 N/m2 0.39-0.42 0.38-0.42 0.36-0.39 0.36-0.41 0.38-0.41 0.37-0.40
热膨胀 μm 0.1 0.12 0.14 0.22 0.24 0.26
剪切强度 KN/cm2 0.49 0.44 0.46 0.42 0.44 0.47
硬度 HRC 50-55 48-52 48-51 47-49 48-53 49-52
磨耗 cm3/N.MX10-3 0.12 0.24 0.22 0.18 0.22 0.26

Claims (4)

1.一种汽车摩擦片的制备方法，步骤包括：
A、混料：按配方量称取摩擦片各原料组分，在高速混料机中混料；
B、冷压：压力为250-300Kg/cm2，保压时间40-50s；
C、热压：压力500-550Kg/cm2，热压温度155±5℃，保压时间360±10s；
D、热处理：室温~120℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；120~150℃升温2.5±0.25h，恒温2.5±0.5h；150~180℃升温1.5±0.25h，恒温2±0.5h；180~200℃升温2±0.25h，恒温3.5±0.5h；然后自然冷却至室温；
E、磨平面。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A中的混料顺序为将钢棉、矿物纤维、碳纤维、氧化铁黄、氧化铁红、轻质氧化镁、NJF二次增磨剂、还原铁粉、闪光铝粉、云母、锌粉、碳酸钙、红蛭石、沉淀硫酸钡投入混料机中混料10±2min，然后将树脂、丁晴橡胶、丁苯橡胶、芳纶纤维、聚丙烯纤维投入混料机中混料10±2min，最后将摩擦粉、紫铜纤维、铜纤维、纸纤维、煅烧石油焦投入混料机中混料25±5min。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤C中保压过程中进行放气，具体为：保压10±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压15±1s，放气5±2s；保压20±2s，放气5±2s；最后保压300±5s。
4.如权利要求1~3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述摩擦片各原料组分重量百分比为：粘接剂8％～１５％、增强剂２4％～33％、增磨剂7.2-9.8％、抗磨润滑剂16.5％～20％、弹性增韧剂4.5％～6.5％、填充料24.8％～30.6％；
所述粘接剂为纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的组合物，所述纳米酚醛树脂、丁晴橡胶和丁苯橡胶的质量百分比分别为6-10%、1.5-3%、0.5-2%。
所述增强剂为钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的组合物，所述钢纤维、芳纶纤维、碳纤维、矿物纤维、紫铜纤维、铜纤维、聚丙烯纤维和纸纤维的质量百分比分别为6-7%、0.5-1.5%、2.5-3.5%、6-8%、4-6%、2-4%、1-2%、2-3%。
所述增磨剂为NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的组合物，所述NJF二次增磨剂、还原铁粉、氧化铁黄和氧化铁红的质量百分比分别为1.8-2.2%、3.5-4.5%、1.5-2.5%、0.4-0.6%。
所述抗磨润滑剂为闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的组合物，所述闪光铝粉、锌粉、云母和煅烧石油焦的质量百分比分别为2-3%、1.5-2.5%、3-4%、10-10.5%。
所述弹性增韧剂为摩擦粉和红蛭石的组合物，所述摩擦粉和红蛭石的质量百分比分别为3-4%、1.5-2.5%；所述摩擦粉为腰果油摩擦粉
所述填充料为轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的组合物，所述轻质氧化镁、沉淀硫酸钡和轻质碳酸钙的质量百分比分别3.8-4.6%、15-17%、6-7%。
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