CN107588135A - 环保型陶瓷摩擦片和制备方法 - Google Patents

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敖良均
陈少元
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Abstract

本发明属于刹车制动技术领域，尤其涉及环保型陶瓷摩擦片和制备方法。包括陶瓷纤维18‑23份、硬脂酸锌1‑2份、棕刚玉0.4‑0.5份、碳黑6‑8份、丁晴胶粉2‑3份、氧化铝4‑6份、玻璃纤维11‑14份、硅灰棉9‑11份、磁铁矿粉7‑8份、轻质碳酸钙6‑8份、矿物纤维3‑5份、钢纤维6‑9份、轮胎粉6‑9份、云母2‑3份、石墨9‑11份、蛭石1‑3份、海泡石1‑2份、树脂6‑9份、硫酸钡16‑19份。本发明选取优质环保的陶瓷纤维作为原材料，该原材料与所需配方配合使用后无粉尘、无噪音。

Description

环保型陶瓷摩擦片和制备方法
技术领域
本发明属于刹车制动技术领域，尤其涉及环保型陶瓷摩擦片和制备方法。
背景技术
现有市场中，在微车和三轮车工业中，摩擦片属于关键材料之一，它的优劣不仅影响行驶性能，而且关系着驾乘人员的生命安全。因此要求所用的摩擦片材料必须具备良好的抗热衰退性能，摩擦性能好，磨损率低、制动时要求效果灵敏、无震动、无噪音、不伤对偶件。
传统的摩擦片采用石棉作为增强材料，其配方中的各组分的重量份数比为:树脂9份、石棉40份、丁腈胶粉1份，轮胎粉6份，蛭石粉6份，硅棉6份，硫酸钡10份，硫化锑8份，氧化铁黄2.5份，氧化铝1份，摩擦粉2.5份，煅烧焦炭粉2份，云母2份，纤维素纤维2份。石棉作为该配方中的主要成分，近期由于受到自然条件变化的影响，石棉矿的性能下降，摩擦系数低，高温下摩擦系数不稳定，磨损率大，从而使得制动片的使用寿命不长，刹车不灵敏，不可靠。并且其高耐腐蚀性对环境造成极大的影响，尤其是在石棉被医学界确认为致癌物之后，其在应用方面也受到了限制。在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方摩擦片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等现象。
还有一种摩擦片，利用树脂代替了石棉矿，例如专利文件CN201110221605.X公开的技术方案：一种制动器摩擦片，其特征在于：由以下重量份数的各组分组成：树脂7-11份，煅烧焦炭粉3-7份，摩擦粉2-6份，重质碳酸钙5-9份，丁腈胶粉1-3份，石墨8-12份，矿物纤维2-6份，棕刚玉0.3-0.6份，钢棉24-28份，硫酸钡16-20份，纤维素纤维1-3份，磁铁矿粉7-9份，硫酸钙晶须2-4份，云母2-4份。其中煅烧焦炭粉、摩擦粉、重质碳酸钙、丁腈胶粉和石墨等作为原材料的主要原料，该原材料在使用过程中特别是在高温250度时产生有毒气味、粉尘，对环境人体存在一定的伤害性；频繁制动后此时异响造成噪声污染。在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方衬片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等现象。
因此现有的摩擦片在使用过程中容易发热、烧蚀且污染大，对人体伤害大。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有现有的摩擦片在使用过程中容易发热、烧蚀且污染大，对人体伤害大。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:环保型陶瓷摩擦片，由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维16-26份、硬脂酸锌1-3份、棕刚玉0.3-0.6份、碳黑5-10份、丁晴胶粉2-4份、氧化铝3-7份、玻璃纤维10-15份、硅灰棉8-12份、磁铁矿粉7-9份、轻质碳酸钙5-9份、矿物纤维2-6份、钢纤维5-10份、轮胎粉5-10份、云母2-4份、石墨8-12份、蛭石1-4份、海泡石1-3份、树脂5-10份、硫酸钡15-20份。
采用上述技术方案，本发明中，陶瓷摩擦片的原料采用环保型原材料，这样再生产过程中对环境和人体的伤害不大。同时原料之间的搭配合理，大大提高了材料的使用寿命，采用陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂、硫酸钡、硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石等成分相互配合，极大的增强了刹车片的高温稳定性、耐磨性以及强度，提高特殊条件下刹车片的剪切强度、冲击强度、降低磨损、提高制动片的综合性能。本发明选取优质环保的陶瓷纤维作为原材料，该原材料与所需配方配合使用后无粉尘、无噪音。本发明可以更好的解决在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方衬片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等问题。采用陶瓷配方后在长下坡或频繁制动高温时刹车效果仍然灵敏、脚踏轻松、无浓烟异味，该配方高温散热性好、无需喷淋、衬片不存在高温烧蚀损坏的优点。
进一步，优选方案由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维18-23份、硬脂酸锌1-2份、棕刚玉0.4-0.5份、碳黑6-8份、丁晴胶粉2-3份、氧化铝4-6份、玻璃纤维11-14份、硅灰棉9-11份、磁铁矿粉7-8份、轻质碳酸钙6-8份、矿物纤维3-5份、钢纤维6-9份、轮胎粉6-9份、云母2-3份、石墨9-11份、蛭石1-3份、海泡石1-2份、树脂6-9份、硫酸钡16-19份。
进一步，优选方案为由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维20份、硬脂酸锌2份、棕刚玉0.5份、碳黑8份、丁晴胶粉3份、氧化铝5份、玻璃纤维12份、硅灰棉10份、磁铁矿粉8份、轻质碳酸钙8份、矿物纤维5份、钢纤维8份、轮胎粉8份、云母3份、石墨10份、蛭石2份、海泡石2份、树脂8份、硫酸钡18份。
进一步，环保型陶瓷摩擦片制备方法，包括以下步骤：a、按照重量份进行称重；b、然后将陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂和硫酸钡进行第一次高速混合，混合后静置2-3个小时；c、再将硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石加入步骤b中的混合物中再次进行高速搅拌，搅拌时间为10-15分钟，然后静置4-6个小时；d、将混合后的混合料加入热压模具中，加压至300-350kgf/cm2，热压温度为220-250℃，保压时间为30-60min；e、调制处理，第一次升温至180℃，保温3h，然后室内静置4h，第二次升温至180℃，保温2h，然后室内静置4h，第三次升温至150℃，保温3h，然后室内静置4h至常温状态；f、再次加工至成品。本制备方法可以对摩擦片进行多次调制处理，这样可以让晶体更加细致、紧密，加强摩擦片的使用强度。
具体实施方式
实施例1
环保型陶瓷摩擦片，由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维16-26份、硬脂酸锌1-3份、棕刚玉0.3-0.6份、碳黑5-10份、丁晴胶粉2-4份、氧化铝3-7份、玻璃纤维10-15份、硅灰棉8-12份、磁铁矿粉7-9份、轻质碳酸钙5-9份、矿物纤维2-6份、钢纤维5-10份、轮胎粉5-10份、云母2-4份、石墨8-12份、蛭石1-4份、海泡石1-3份、树脂5-10份、硫酸钡15-20份。环保型陶瓷摩擦片制备方法，包括以下步骤：a、按照重量份进行称重；b、然后将陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂和硫酸钡进行第一次高速混合，混合后静置2-3个小时；c、再将硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石加入步骤b中的混合物中再次进行高速搅拌，搅拌时间为10-15分钟，然后静置4-6个小时；d、将混合后的混合料加入热压模具中，加压至300-350kgf/cm2，热压温度为220-250℃，保压时间为30-60min；e、调制处理，第一次升温至180℃，保温3h，然后室内静置4h，第二次升温至180℃，保温2h，然后室内静置4h，第三次升温至150℃，保温3h，然后室内静置4h至常温状态；f、再次加工至成品。
本发明中，陶瓷摩擦片的原料采用环保型原材料，这样再生产过程中对环境和人体的伤害不大。同时原料之间的搭配合理，大大提高了材料的使用寿命，采用陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂、硫酸钡、硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石等成分相互配合，极大的增强了刹车片的高温稳定性、耐磨性以及强度，提高特殊条件下刹车片的剪切强度、冲击强度、降低磨损、提高制动片的综合性能。本发明选取优质环保的陶瓷纤维作为原材料，该原材料与所需配方配合使用后无粉尘、无噪音。本发明可以更好的解决在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方衬片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等问题。采用陶瓷配方后在长下坡或频繁制动高温时刹车效果仍然灵敏、脚踏轻松、无浓烟异味，该配方高温散热性好、无需喷淋、衬片不存在高温烧蚀损坏的优点。本制备方法可以对摩擦片进行多次调制处理，这样可以让晶体更加细致、紧密，加强摩擦片的使用强度
实施例2
优选方案由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维18-23份、硬脂酸锌1-2份、棕刚玉0.4-0.5份、碳黑6-8份、丁晴胶粉2-3份、氧化铝4-6份、玻璃纤维11-14份、硅灰棉9-11份、磁铁矿粉7-8份、轻质碳酸钙6-8份、矿物纤维3-5份、钢纤维6-9份、轮胎粉6-9份、云母2-3份、石墨9-11份、蛭石1-3份、海泡石1-2份、树脂6-9份、硫酸钡16-19份。环保型陶瓷摩擦片制备方法，包括以下步骤：a、按照重量份进行称重；b、然后将陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂和硫酸钡进行第一次高速混合，混合后静置2-3个小时；c、再将硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石加入步骤b中的混合物中再次进行高速搅拌，搅拌时间为10-15分钟，然后静置4-6个小时；d、将混合后的混合料加入热压模具中，加压至300-350kgf/cm2，热压温度为220-250℃，保压时间为30-60min；e、调制处理，第一次升温至180℃，保温3h，然后室内静置4h，第二次升温至180℃，保温2h，然后室内静置4h，第三次升温至150℃，保温3h，然后室内静置4h至常温状态；f、再次加工至成品。
本发明中，陶瓷摩擦片的原料采用环保型原材料，这样再生产过程中对环境和人体的伤害不大。同时原料之间的搭配合理，大大提高了材料的使用寿命，采用陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂、硫酸钡、硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石等成分相互配合，极大的增强了刹车片的高温稳定性、耐磨性以及强度，提高特殊条件下刹车片的剪切强度、冲击强度、降低磨损、提高制动片的综合性能。本发明选取优质环保的陶瓷纤维作为原材料，该原材料与所需配方配合使用后无粉尘、无噪音。本发明可以更好的解决在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方衬片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等问题。采用陶瓷配方后在长下坡或频繁制动高温时刹车效果仍然灵敏、脚踏轻松、无浓烟异味，该配方高温散热性好、无需喷淋、衬片不存在高温烧蚀损坏的优点。本制备方法可以对摩擦片进行多次调制处理，这样可以让晶体更加细致、紧密，加强摩擦片的使用强度
实施例3
优选方案为由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维20份、硬脂酸锌2份、棕刚玉0.5份、碳黑8份、丁晴胶粉3份、氧化铝5份、玻璃纤维12份、硅灰棉10份、磁铁矿粉8份、轻质碳酸钙8份、矿物纤维5份、钢纤维8份、轮胎粉8份、云母3份、石墨10份、蛭石2份、海泡石2份、树脂8份、硫酸钡18份。
环保型陶瓷摩擦片制备方法，包括以下步骤：a、按照重量份进行称重；b、然后将陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂和硫酸钡进行第一次高速混合，混合后静置2-3个小时；c、再将硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石加入步骤b中的混合物中再次进行高速搅拌，搅拌时间为10-15分钟，然后静置4-6个小时；d、将混合后的混合料加入热压模具中，加压至300-350kgf/cm2，热压温度为220-250℃，保压时间为30-60min；e、调制处理，第一次升温至180℃，保温3h，然后室内静置4h，第二次升温至180℃，保温2h，然后室内静置4h，第三次升温至150℃，保温3h，然后室内静置4h至常温状态；f、再次加工至成品。
本发明中，陶瓷摩擦片的原料采用环保型原材料，这样再生产过程中对环境和人体的伤害不大。同时原料之间的搭配合理，大大提高了材料的使用寿命，采用陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂、硫酸钡、硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石等成分相互配合，极大的增强了刹车片的高温稳定性、耐磨性以及强度，提高特殊条件下刹车片的剪切强度、冲击强度、降低磨损、提高制动片的综合性能。本发明选取优质环保的陶瓷纤维作为原材料，该原材料与所需配方配合使用后无粉尘、无噪音。本发明可以更好的解决在长时间或长下坡情况下制动，由于石棉配方衬片散热性能差。摩擦时产生温度高于250度时出现无刹车、刹车片烧蚀、脚踏力度加大驾驶员宜疲劳、产生异味气体等问题。采用陶瓷配方后在长下坡或频繁制动高温时刹车效果仍然灵敏、脚踏轻松、无浓烟异味，该配方高温散热性好、无需喷淋、衬片不存在高温烧蚀损坏的优点。本制备方法可以对摩擦片进行多次调制处理，这样可以让晶体更加细致、紧密，加强摩擦片的使用强度
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.环保型陶瓷摩擦片，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维16-26份、硬脂酸锌1-3份、棕刚玉0.3-0.6份、碳黑5-10份、丁晴胶粉2-4份、氧化铝3-7份、玻璃纤维10-15份、硅灰棉8-12份、磁铁矿粉7-9份、轻质碳酸钙5-9份、矿物纤维2-6份、钢纤维5-10份、轮胎粉5-10份、云母2-4份、石墨8-12份、蛭石1-4份、海泡石1-3份、树脂5-10份、硫酸钡15-20份。
2.根据权利要求1所述环保型陶瓷摩擦片，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维18-23份、硬脂酸锌1-2份、棕刚玉0.4-0.5份、碳黑6-8份、丁晴胶粉2-3份、氧化铝4-6份、玻璃纤维11-14份、硅灰棉9-11份、磁铁矿粉7-8份、轻质碳酸钙6-8份、矿物纤维3-5份、钢纤维6-9份、轮胎粉6-9份、云母2-3份、石墨9-11份、蛭石1-3份、海泡石1-2份、树脂6-9份、硫酸钡16-19份。
3.根据权利要求1所述环保型陶瓷摩擦片，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：陶瓷纤维20份、硬脂酸锌2份、棕刚玉0.5份、碳黑8份、丁晴胶粉3份、氧化铝5份、玻璃纤维12份、硅灰棉10份、磁铁矿粉8份、轻质碳酸钙8份、矿物纤维5份、钢纤维8份、轮胎粉8份、云母3份、石墨10份、蛭石2份、海泡石2份、树脂8份、硫酸钡18份。
4.环保型陶瓷摩擦片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按照重量份进行称重；
b、然后将陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物纤维、钢纤维、轮胎粉、海泡石、树脂和硫酸钡进行第一次高速混合，混合后静置2-3个小时；
c、再将硬脂酸锌、棕刚玉、碳黑、丁晴胶粉、氧化铝、硅灰棉、磁铁矿粉、轻质碳酸钙、云母、石墨、蛭石加入步骤b中的混合物中再次进行高速搅拌，搅拌时间为10-15分钟，然后静置4-6个小时；
d、将混合后的混合料加入热压模具中，加压至300-350kgf/cm2，热压温度为220-250℃，保压时间为30-60min；
e、调制处理，第一次升温至180℃，保温3h，然后室内静置4h，第二次升温至180℃，保温2h，然后室内静置4h，第三次升温至150℃，保温3h，然后室内静置4h至常温状态；
f、再次加工至成品。
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