CN107254294A - 一种混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法，所述摩擦材料包括以下重量份数的原料组成：天然纤维5~10份，矿物纤维5~20份，钢纤维3~8份，晶须6~12份，粘结剂8~20份，填料15~35份，所述天然纤维为竹纤维，所述矿物纤维包括海泡石、针状硅灰石、纤维状坡缕石和碳纤维，所述晶须为硫酸钙晶须。本发明有效地提高了摩擦材料的强度，同时，有效地提高了材料的耐高温性能以及降低了热衰退现象，保证工作过程中摩擦系数的稳定性，而且，磨损率低，降低了工作过程中的噪音，并增加了材料的抗冲击性能，降低了对对偶材料的损伤，提高了摩擦件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦材料技术领域，具体涉及一种混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法。
背景技术
制动摩擦材料是一种应用于各种交通工具和机械设备中用以实现减速或制动功能的复合材料。为了应对环境保护、适应各种车型、复杂路况和各种极端使用工况的需求，汽车用非石棉摩擦材料也在不断地创新，目前基本存在三种不同配方体系：半金属配方体系，少金属配方体系和无金属配方体系，但是有金属配方材料存在产品密度大、易锈蚀、易刮伤对偶、噪音大、摩擦磨损性能不稳定等缺点，因此采用无金属配方体系代替有金属配方体系逐渐成为一种发展趋势。
目前出现的许多混杂纤维增强制动摩擦材料，因其性能调控余地大、工艺简单、原材料获取方便而受到肯定。像钢纤维、玻璃纤维、克福拉 (Kevlar) 纤维、碳纤维、铜纤维、钛酸钾纤维、云母纤维、硅酸铝纤维、尼龙纤维等新纤维，为广泛开展混杂纤维摩擦材料的研究提供了原料选择余地。现在国产产品主要是石棉式制动片，市面上比较畅销的国外产品主要有日本和德国产品牌产品，性能比石棉式刹车制动片优良，但这些混杂纤维摩擦材料价格较贵，且摩擦系数也不够
稳定，如何寻找适宜的廉价天然矿物原料作为添加剂和填料，进一步降低成本，改善性能，成为混杂纤维制动摩擦材料的进一步推广应用的关键因素。
因此，针对上述问题，本发明提出了一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种摩擦磨损性能稳定，噪音低，强度高，使用寿命长的混杂纤维增强摩擦材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种混杂纤维增强摩擦材料，包括以下重量份数的原料组成：天然纤维5~10份，矿物纤维5~20份，钢纤维3~8份，晶须6~12份，粘结剂8~20份，填料15~35份，所述天然纤维为竹纤维，所述矿物纤维包括海泡石、针状硅灰石、纤维状坡缕石和碳纤维，所述晶须为硫酸钙晶须。
进一步地，所述海泡石、针状硅灰石、纤维状坡镂石和碳纤维质量比为：1：1~1.5：0.8~1：1.2~2。
进一步地，所述填料包括鳞片石墨3~8份，铬铁矿粉2~5份，氧化铝粉2~6份，云母3~6份，蛭石1~5份，重晶石粉2~8份。
一种混杂纤维增强摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然纤维、矿物纤维和钢纤维放置于烘箱内处理0.8~1.2h，温度控制在100~150℃；
b、按上述原料配比称取各原料，将矿物纤维、钢纤维和填料依次加入搅拌机内，搅拌5~10min，然后加入天然纤维进行搅拌3~6min，再加入硫酸钙晶须和粘结剂，搅拌8~15min，使各原料分布均匀；
c、将搅拌均匀的混合原料放入热压模具腔内，加压压制成型，温度控制在120~200℃，压力为20~35MPa，时间为5~15min；
d、将热压成型的坯体放入烘箱内进行热处理，烘箱温度在1h内上升到150℃，然后保温0.8~1h，再以10℃/h的速度升到200~220℃，保温2~4h，最后随炉降至室温，即可得到所需的摩擦材料。
本发明的有益效果是：本发明有效地提高了摩擦材料的强度，同时，有效地提高了材料的耐高温性能以及降低了热衰退现象，保证工作过程中摩擦系数的稳定性，而且，磨损率低，降低了工作过程中的噪音，并增加了材料的抗冲击性能，降低了对对偶材料的损伤，提高了摩擦件的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地说明。
实施例1
一种混杂纤维增强摩擦材料，包括以下重量份数的原料组成：竹纤维5份，海泡石2份，针状硅灰石4份，纤维状坡镂石2份，碳纤维4份，钢纤维3份，晶须6份，粘结剂8份，鳞片石墨3份，铬铁矿粉2份，氧化铝粉2份，云母3份，蛭石1份，重晶石粉2份。
一种混杂纤维增强摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然纤维、矿物纤维和钢纤维放置于烘箱内处理0.8h，温度控制在100℃；
b、按上述原料配比称取各原料，将矿物纤维、钢纤维和填料依次加入搅拌机内，搅拌5min，然后加入天然纤维进行搅拌3min，再加入硫酸钙晶须和粘结剂，搅拌8min，使各原料分布均匀；
c、将搅拌均匀的混合原料放入热压模具腔内，加压压制成型，温度控制在120℃，压力为20MPa，时间为5min；
d、将热压成型的坯体放入烘箱内进行热处理，烘箱温度在1h内上升到150℃，然后保温0.8h，再以10℃/h的速度升到200℃，保温2~4h，最后随炉降至室温，即可得到所需的摩擦材料。
实施例2
一种混杂纤维增强摩擦材料，包括以下重量份数的原料组成：竹纤维8份，海泡石4份，针状硅灰石6份，纤维状坡镂石3份，碳纤维6份，，钢纤维5份，晶须8份，粘结剂14份，鳞片石墨5份，铬铁矿粉3份，氧化铝粉4份，云母4份，蛭石3份，重晶石粉6份。
一种混杂纤维增强摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然纤维、矿物纤维和钢纤维放置于烘箱内处理1h，温度控制在120℃；
b、按上述原料配比称取各原料，将矿物纤维、钢纤维和填料依次加入搅拌机内，搅拌8min，然后加入天然纤维进行搅拌4min，再加入硫酸钙晶须和粘结剂，搅拌10min，使各原料分布均匀；
c、将搅拌均匀的混合原料放入热压模具腔内，加压压制成型，温度控制在150℃，压力为28MPa，时间为10min；
d、将热压成型的坯体放入烘箱内进行热处理，烘箱温度在1h内上升到150℃，然后保温0.9h，再以10℃/h的速度升到210℃，保温3h，最后随炉降至室温，即可得到所需的摩擦材料。
实施例3
一种混杂纤维增强摩擦材料，包括以下重量份数的原料组成：竹纤维10份，海泡石5份，针状硅灰石5份，纤维状坡镂石3份，碳纤维7份，，钢纤维8份，晶须12份，粘结剂20份，鳞片石墨6份，铬铁矿粉5份，氧化铝粉6份，云母6份，蛭石5份，重晶石粉7份。
一种混杂纤维增强摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将天然纤维、矿物纤维和钢纤维放置于烘箱内处理01.2h，温度控制在150℃；
b、按上述原料配比称取各原料，将矿物纤维、钢纤维和填料依次加入搅拌机内，搅拌10min，然后加入天然纤维进行搅拌6min，再加入硫酸钙晶须和粘结剂，搅拌15min，使各原料分布均匀；
c、将搅拌均匀的混合原料放入热压模具腔内，加压压制成型，温度控制在200℃，压力为35MPa，时间为15min；
d、将热压成型的坯体放入烘箱内进行热处理，烘箱温度在1h内上升到150℃，然后保温1h，再以10℃/h的速度升到220℃，保温4h，最后随炉降至室温，即可得到所需的摩擦材料。
本发明有效地提高了摩擦材料的强度，同时，有效地提高了材料的耐高温性能以及降低了热衰退现象，保证工作过程中摩擦系数的稳定性，而且，磨损率低，降低了工作过程中的噪音，并增加了材料的抗冲击性能，降低了对对偶材料的损伤，提高了摩擦件的使用寿命。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明所提出的实施例所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种混杂纤维增强摩擦材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料组成：天然纤维5~10份，矿物纤维5~20份，钢纤维3~8份，晶须6~12份，粘结剂8~20份，填料15~35份，所述天然纤维为竹纤维，所述矿物纤维包括海泡石、针状硅灰石、纤维状坡缕石和碳纤维，所述晶须为硫酸钙晶须。
2.权利要求1所述一种混杂纤维增强摩擦材料，其特征在于：所述海泡石、针状硅灰石、纤维状坡镂石和碳纤维质量比为：1：1~1.5：0.8~1：1.2~2。
3.根据权利要求1所述一种混杂纤维增强摩擦材料，其特征在于：所述填料包括鳞片石墨3~8份，铬铁矿粉2~5份，氧化铝粉2~6份，云母3~6份，蛭石1~5份，重晶石粉2~8份。
4.根据权利要求1所述一种混杂纤维增强摩擦材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将天然纤维、矿物纤维和钢纤维放置于烘箱内处理0.8~1.2h，温度控制在100~150℃；
b、按上述原料配比称取各原料，将矿物纤维、钢纤维和填料依次加入搅拌机内，搅拌5~10min，然后加入天然纤维进行搅拌3~6min，再加入硫酸钙晶须和粘结剂，搅拌8~15min，使各原料分布均匀；
c、将搅拌均匀的混合原料放入热压模具腔内，加压压制成型，温度控制在120~200℃，压力为20~35MPa，时间为5~15min；
d、将热压成型的坯体放入烘箱内进行热处理，烘箱温度在1h内上升到150℃，然后保温0.8~1h，再以10℃/h的速度升到200~220℃，保温2~4h，最后随炉降至室温，即可得到所需的摩擦材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171017 |