CN108518432A - 一种无铜nao摩擦材料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种无铜nao摩擦材料及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无铜NAO摩擦材料及其制备方法和用途，属于汽车零部件技术领域。所述无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂4‑17份，增强纤维6‑30份，有机调节剂1‑10份，增摩填料3‑23份，金属硫化物2‑18份，碳素材料15‑40份，钛酸盐填料5‑35份，空间填料5‑57份；其中，所述碳素材料选自合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的组合物；所述空间填料为凹凸棒土和重晶石的组合物。本发明显著提高了NAO摩擦材料的制动寿命，降低了制动片的整体密度和单位体积成本，有效改善摩擦材料的耐热性能和噪声性能；并且凹凸棒土孔洞结构吸附摩擦界面磨损产生细小粉尘和甲醛，有效改善落灰提高环保性。

Description

一种无铜NAO摩擦材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种无铜NAO摩擦材料及其制备方法和用途。
背景技术
制动片即刹车片或刹车皮，安装在汽车车轮的盘式制动器上，是车辆制动***中最关键的安全零部件之一，制动片的性能对制动安全、制动舒适性、制动噪声和环境友好等性能的优劣起到十分重要的作用。
常见制动片摩擦材料为树脂基复合材料，主要包括粘结剂、增强纤维和填料三部分，填料包括增摩、润滑等功能填料和仅起到填充作用的空间填料。摩擦材料在制动过程中树脂基体常会发生热分解及热降解反应，基体分解和降解造成界面剪切力下降，同时分解出甲醛、CO及CO2类气体物质，气体物质在摩擦界面形成气垫、降低系数，基体分解和降解引发热衰退。无铜NAO摩擦材料由于缺少导热系数高的金属材料，摩擦界面温度过高，热衰退更加严重。
多孔材料能够吸附界面分解气体，抑制制动片的热衰退。凹凸棒土内部孔道较多，具有较高的比表面积和吸附能力，呈弱碱性，有望改善衰退性能。凹凸棒土是一种链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土类矿物，理论成分主要为MgO，SiO2和H2O，常温莫氏硬度为2-3，高温大于5。凹凸棒土的表面积约为146-210m2/g，经过高温焙烧表面积进一步增大，甚至达到350m2/g。
专利CN 101575438A在超声波作用下，在溶剂中制备了凹凸棒土/酚醛树脂复合材料，该方法提高了酚醛树脂的稳定性和力学性能，但是制备过程处理条件较多并且在溶剂状态下制备，不适合目前制动片的干法规模化生产。
碳素材料在某种意义上可以认为是一种高级耐火材料，它在3000℃以上也不会熔化，在常压没有熔点，只有在3500℃以上升华，并且具有良好的导电导热性能，作为耐火材料是其他材料无法比拟的，用于高端制动市场的碳陶复合材料就是充分利用碳素材料的耐热性特点，高碳素含量可以提高摩擦界面热量传递能力和润滑能力，降低局部过热导致的衰退，提高制动寿命。但是，碳素材料含量过高会由于与基体结合强度低、自身内聚强度低而恶化机械性能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无铜NAO摩擦材料及其制备方法和用途，克服现有的摩擦材料中所存在的缺陷。
为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种无铜NAO摩擦材料，所述无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂4-17份，增强纤维6-30份，有机调节剂1-10份，增摩填料3-23份，金属硫化物2-18份，碳素材料15-40份，钛酸盐填料5-35份，空间填料5-57份；
其中，所述碳素材料选自合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的组合物；所述空间填料为凹凸棒土和重晶石的组合物。
优选地，所述粘结剂为4-15份。更优选地，粘结剂为5-13份。
进一步地，所述粘结剂选自未改性酚醛树脂，流动距离为25-35mm，凝胶化时间为70-80S。其中，流动距离和凝胶化时间参考GB/T 24411-2009标准中附录A2和A4的方法测得。
进一步地，所述增强纤维选自芳纶纤维、矿物纤维和陶瓷纤维的组合物。优选地，芳纶纤维、矿物纤维和陶瓷纤维的组合物中，任一组分的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)高于0.5份且低于30份。
优选地，所述芳纶浆粕长径比为55-70。所述矿物纤维的纤维长度为0.45-0.70mm。所述陶瓷纤维的纤维长度为0.25-0.85mm。
更优选地，芳纶纤维、矿物纤维和陶瓷纤维的组合物中，任一组分的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)高于0.5份。
进一步地，所述有机调节剂选自摩擦粉和丁腈橡胶粉的组合物。
优选地，所述摩擦粉为腰果壳油改性酚醛树脂固化粉碎颗粒，粒径为0.15mm-0.85mm。
优选地，所述丁腈橡胶粉的直径为50-150μm，门尼粘度大于100M，结合丙烯腈质量分数高于33％。
优选地，摩擦粉和丁腈橡胶粉的组合物中，任一组分的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)不低于0.5份。更优选地，摩擦粉和丁腈橡胶粉的组合物中，任一组分的重量份数应高于1份。
进一步地，所述增摩填料为氧化锆、二氧化硅和氧化铁的组合物，在此组合物中，任一组分的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)不低于1份。
进一步地，所述金属硫化物选自硫化钼和硫化亚铁的组合物。
优选地，硫化钼和硫化亚铁的组合物中，任一组分的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)不低于1份。
进一步地，所述碳素材料优选15-35份。较佳地，碳素材料为15-30份。
优选地，合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的组合物中，合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的质量分别标记为a、b、c、d，应满足质量配比关系：b＞a＞d＞c＞0，并且a、b和c满足以下公式0＜(a+c)/b≤1。
优选地，所述合成石墨为颗粒状，粒径范围为106-850μm，固定碳含量大于95.0％。
所述颗粒焦炭为煅烧石油焦炭，粒径范围为106-850μm，固定碳含量大于95.0％。
所述鳞片石墨为鳞片状天然石墨，鳞片尺寸范围为45-150μm，固定碳含量大于90.0％。
所述竹炭粉的粒径范围为106-425μm，固定碳含量大于85.0％。
进一步地，所述钛酸盐填料为粉末状钛酸钾；其用量优选5-27份。更优选地，碳酸盐填料用量为5-20份。
进一步地，所述空间填料为凹凸棒土和重晶石的组合物。优选地，凹凸棒土或重晶石的重量份数(相对于无铜NAO摩擦材料的总重量而言)均高于2份。
优选地，所述凹凸棒土为颗粒状，粒径为0.2-45μm，pH值为7.5-9.5，表面积为100-350m2/g，常温莫氏硬度2-4，真实密度为2.15-2.65g/cm3。所述重晶石为颗粒状，粒径为0.2-45μm，含量大于92％，真实密度为4.20-4.50g/cm3。
本发明提供了一种上述所述无铜NAO摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步混料：将增强纤维、有机调节剂和碳素材料混合并搅拌均匀；
第二步混料：加入粘结剂、增摩填料、金属硫化物和空间填料，并搅拌均匀，即得无铜NAO摩擦材料。
本发明还提供了一种上述所述无铜NAO摩擦材料在制动片中的用途。
本发明还提供了一种制动片，包括上述所述无铜NAO摩擦材料。
本发明最后还提供了一种制备上述制动片的方法，包括以下步骤：
(1)无铜NAO摩擦材料的制备；
(2)热压成型：将步骤(1)中的无铜NAO摩擦材料置于热压模具型腔中，摊平，放入垫层料，摊平，放置钢背，热压成型后脱模；
(3)热处理；
(4)后处理制得制动片。
优选地，步骤(1)中分两步混料制得，第一步混料：将增强纤维、有机调节剂和碳素材料混合并搅拌均匀；
第二步混料：加入粘结剂、增摩填料、金属硫化物和空间填料，并搅拌均匀，即得无铜NAO摩擦材料。通过两步混料可实现纤维、浆粕和粉料的充分混合。
优选地，步骤(2)中热压成型压力为8-20MPa，热压时间100-500s，热压温度145-165℃。
垫层料为本领域内常规的配方材料，加入垫层料的目的是为了增加剪切强度、隔热并具有一定的降噪效果。
优选地，垫层料用量占摩擦材料混合料和垫层料总质量的7-12％。
优选地，垫层料包括以下原料组分及其质量百分比：酚醛树脂20％，钢纤维20％，丁腈橡胶3％，氧化铝5％，碳酸钙22％，矿物纤维20％，焦炭粉5％，芳纶浆粕5％。其中，丁腈橡胶、矿物纤维、芳纶浆粕均是上述摩擦材料中的相应成分对应一致。所述酚醛树脂的流动距离为25-30mm，凝胶化时间为80-90S。
优选地，热处理是指将脱模后的制动片依次在180℃下烘烤1-2小时、200℃下烘烤1-3小时、220℃下烘烤1-5小时，然后冷却至室温。
优选地，所述后处理包括磨削、开槽、倒角、喷涂等工序，均属于本领域内常规工艺。
本发明中加入碳素材料发挥协同作用，既提高制动片的耐磨性和噪声性能，又增强制动片的耐热性能，达到单一碳素材料所不能达到的效果。碳素材料中鳞片石墨具有较好的减摩效果，但是衰退性能差；颗粒焦炭颗粒衰退性能较好，但是减摩效果差；合成石墨的石墨化程度介于鳞片石墨和颗粒焦炭之间，摩擦性能也处于两者之间；竹炭粉具有疏松多孔的结构，为可再生资源。多种碳素材料按照一定比例添加，能够有效提高摩擦材料综合性能。
本发明中采用凹凸棒土和重晶石组合作为空间填料，既可充分利用凹凸棒土的多孔结构和适当硬度，又能充分利用重晶石在摩擦界面形成钡膜，达到单一空间填料所不能起到的作用。
综合以上，本发明具有如下技术效果：(1)降低了NAO摩擦材料配方的密度，降低了制动片的整体密度和单位体积成本；(2)显著提高NAO摩擦材料的制动寿命；(3)有效改善摩擦材料的耐热性能和噪声性能；(4)配方无铜，并且凹凸棒土孔洞结构吸附摩擦界面磨损产生细小粉尘和甲醛，有效改善落灰提高环保性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明实施例中所采用的垫层料为本领域内常规的配方材料，垫层料的用量占摩擦材料混合料和垫层料总质量的7-12％。优选地，垫层料包括以下原料组分及其质量百分比：酚醛树脂20％，钢纤维20％，丁腈橡胶3％，氧化铝5％，碳酸钙22％，矿物纤维20％，焦炭粉5％，芳纶浆粕5％。
实施例1
无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂6份，增强纤维12份，有机调节剂8份，增摩填料16份，金属硫化物5份，碳素材料15份，钛酸盐填料10份，空间填料28份；
其中所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、5份矿物纤维、5份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括5份摩擦粉、3份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括6份氧化锆、5份二氧化硅、5份氧化铁；所述金属硫化物包括3份硫化亚铁、2份硫化钼；所述碳素材料包括4.5份合成石墨、6份颗粒焦炭、1.5份鳞片石墨和3份竹炭粉；所述钛酸盐填料是指钛酸钾；所述空间填料包括18份凹凸棒土、10份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法：
1)两步法混料：第一步混料：在犁耙式高速搅拌机中放入芳纶、矿物纤维、陶瓷纤维、摩擦粉、丁腈橡胶粉、合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉搅拌180秒，使混合均匀；
第二步混料：继续放入酚醛树脂、钛酸钾、氧化锆、氧化铁、二氧化硅、硫化亚铁、硫化钼、凹凸棒土和重晶石搅拌420秒，使得所有原料混合均匀；
2)热压成型：将步骤(1)中的无铜NAO摩擦材料置于热压模具型腔中，摊平，再将垫层料放入热压模具型腔，摊平，放置钢背，加载压力16MPa，热压时间300s，热压温度160℃，热压成型后脱模；
3)热处理：制动片脱模后首先置于180℃的烘烤温度烘烤1小时，随后在200℃的烘烤温度下烘烤2小时，最后在220℃的烘烤温度下烘烤3小时；
4)经过磨削、开槽、倒角、喷涂等后处理，获得制动片。
将获得制动片进行性能测试，结果显示：SAE J2522台架试验中，名义摩擦系数为0.395，第一次高温衰退系数为0.347，第二次高温衰退系数为0.363；磨损量为0.128mm；
SAE J2521台架试验中，大于70分贝的噪声发生概率为0.13％。
实施例2
无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂8份，增强纤维10份，有机调节剂4份，增摩填料13份，金属硫化物8份，碳素材料20份，钛酸盐填料5份，空间填料32份；
其中所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括1份芳纶、4份矿物纤维、5份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括3份摩擦粉、1份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、2份二氧化硅、6份氧化铁；所述金属硫化物包括5份硫化亚铁、3份硫化钼；所述碳素材料包括5份合成石墨、10份颗粒焦炭、1鳞片石墨和4份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括12份凹凸棒土、20份重晶石。
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1，与实施例1不同的是：步骤(2)热压成型中，加载压力8MPa，热压时间500s，热压温度165℃；步骤(3)中热处理，是将制动片脱模后首先置于180℃的烘烤温度烘烤2小时，随后在200℃的烘烤温度下烘烤3小时，最后在220℃的烘烤温度下烘烤1小时。
将获得制动片进行性能测试，结果显示：SAE J2522台架试验中，名义摩擦系数为0.385，第一次高温衰退系数为0.342，第二次高温衰退系数为0.356；磨损量为0.126mm；
SAE J2521台架试验中，大于70分贝的噪声发生概率为0.41％。
实施例3
无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂10份，增强纤维12份，有机调节剂3份，增摩填料10份，金属硫化物3份，碳素材料30份，钛酸盐填料5份，空间填料27份；
所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、5份矿物纤维、5份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括2份摩擦粉、1份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、2份二氧化硅、3份氧化铁；所述金属硫化物包括2份硫化亚铁、1份硫化钼；所述碳素材料包括7份合成石墨、11份颗粒焦炭、2鳞片石墨和5份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括15份凹凸棒土、12份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1。
将获得制动片进行性能测试，结果显示：SAE J2522台架试验中，名义摩擦系数为0.373，第一次高温衰退系数为0.341，第二次高温衰退系数为0.366；磨损量为0.201mm；
SAE J2521台架试验中，大于70分贝的噪声发生概率为0.31％。
实施例4
无铜NAO摩擦材料配方为：粘结剂8份，增强纤维6份，有机调节剂1份，增摩填料3份，金属硫化物2份，碳素材料40份，钛酸盐填料35份，空间填料5份；
所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、2份矿物纤维、2份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括0.5份摩擦粉、0.5份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括1份氧化锆、1份二氧化硅、1份氧化铁；所述金属硫化物包括1份硫化亚铁、1份硫化钼；所述碳素材料包括10份合成石墨、20份颗粒焦炭、2鳞片石墨和8份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括2.5份凹凸棒土、2.5份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1。与实施例1不同的是：步骤(2)热压成型中，加载压力20MPa，热压时间100s，热压温度145℃；步骤(3)中热处理，是将制动片脱模后首先置于180℃的烘烤温度烘烤1.5小时，随后在200℃的烘烤温度下烘烤2小时，最后在220℃的烘烤温度下烘烤5小时。
实施例5
无铜NAO摩擦材料配方为：粘结剂4份，增强纤维6份，有机调节剂8份，增摩填料3份，金属硫化物2份，碳素材料15份，钛酸盐填料5份，空间填料57份；
所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、2份矿物纤维、2份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括2份摩擦粉、6份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括1份氧化锆、1份二氧化硅、1份氧化铁；所述金属硫化物包括1份硫化亚铁、1份硫化钼；所述碳素材料包括4.5份合成石墨、6份颗粒焦炭、1.5鳞片石墨和3份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括27份凹凸棒土、30份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1。
实施例6
无铜NAO摩擦材料配方为：粘结剂17份，增强纤维7份，有机调节剂10份，增摩填料23份，金属硫化物18份，碳素材料15份，钛酸盐填料5份，空间填料5份；
所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、2份矿物纤维、3份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括4份摩擦粉、6份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、5份二氧化硅、13份氧化铁；所述金属硫化物包括5份硫化亚铁、13份硫化钼；所述碳素材料包括4.5份合成石墨、6份颗粒焦炭、1.5鳞片石墨和3份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括2.5份凹凸棒土、2.5份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1。
实施例7
无铜NAO摩擦材料配方为：粘结剂4份，增强纤维30份，有机调节剂5份，增摩填料23份，金属硫化物13份，碳素材料15份，钛酸盐填料5份，空间填料5份；
所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括5份芳纶、18份矿物纤维、7份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括2份摩擦粉、3份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、5份二氧化硅、13份氧化铁；所述金属硫化物包括5份硫化亚铁、8份硫化钼；所述碳素材料包括4.5份合成石墨、6份颗粒焦炭、1.5鳞片石墨和3份竹炭粉；所述钛酸盐填料为钛酸钾；所述空间填料包括2.5份凹凸棒土、2.5份重晶石；
采用上述配方的摩擦材料制备制动片的方法同实施例1。
对比例1
摩擦材料配方：
粘结剂10份，增强纤维12份，有机调节剂3份，增摩填料10份，金属硫化物3份，碳素材料30份，钛酸盐填料5份，空间填料27份；
其中，所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、5份矿物纤维、5份陶瓷纤维；
所述有机调节剂包括2份摩擦粉、1份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、2份二氧化硅、3份氧化铁；所述硫化物包括2份硫化亚铁、1份硫化钼；所述碳素材料包括15份合成石墨、15份颗粒焦炭；所述钛酸盐填料包括5份钛酸钾；所述空间填料为重晶石；
采用上述摩擦材料制备制动片的方法同实施例3。
SAE J2522台架试验中，名义摩擦系数为0.375，第一次高温衰退系数为0.201，第二次高温衰退系数为0.237；磨损量为1.031mm；
SAE J2521台架试验中，大于70分贝的噪声发生概率为10.03％。
对比例2
摩擦材料配方：粘结剂10份，增强纤维12份，有机调节剂3份，增摩填料10份，金属硫化物3份，碳素材料30份，钛酸盐填料5份，空间填料27份；
其中，所述粘结剂为酚醛树脂；所述增强纤维包括2份芳纶、5份矿物纤维、5份陶瓷纤维；所述有机调节剂包括2份摩擦粉、1份丁腈橡胶粉末；所述增摩填料包括5份氧化锆、2份二氧化硅、3份氧化铁；所述硫化物包括2份硫化亚铁、1份硫化钼；所述碳素材料包括7份合成石墨、11份颗粒焦炭、2鳞片石墨和5份竹炭粉；所述钛酸盐填料包括5份钛酸钾；所述空间填料为重晶石；
采用上述摩擦材料制备制动片的方法同实施例3。
SAE J2522台架试验中，名义摩擦系数为0.375，第一次高温衰退系数为0.202，第二次高温衰退系数为0.247；磨损量为0.981mm；
SAE J2521台架试验中，大于70分贝的噪声发生概率为9.03％。
与实施例3相比，对比例1中空间填料只采用重晶石，碳素材料只有合成石墨和颗粒焦炭，所制得制动片磨损率提高，噪声发生概率提高。即便碳素材料采用合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的组合物，但是空间填料只采用重晶石，如对比例2所示，所制得的制动片的磨损率和噪声发生率仍高于本发明所制得的制动片。
可见，本发明的无铜NAO摩擦材料可有效改善摩擦材料的摩擦性能和噪声性能，提高摩擦材料的制动寿命。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无铜NAO摩擦材料，其特征在于，所述无铜NAO摩擦材料包括以下原料组分及重量份数：粘结剂4-17份，增强纤维6-30份，有机调节剂1-10份，增摩填料3-23份，金属硫化物2-18份，碳素材料15-40份，钛酸盐填料5-35份，空间填料5-57份；
其中，所述碳素材料选自合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的组合物；所述空间填料为凹凸棒土和重晶石的组合物。
2.如权利要求1所述无铜NAO摩擦材料，其特征在于，包括以下特征的任一项或多项：
所述粘结剂选自酚醛树脂；
所述增强纤维选自芳纶纤维、矿物纤维和陶瓷纤维的组合物；
所述有机调节剂选自摩擦粉和丁腈橡胶粉的组合物；
所述增摩填料为氧化锆、二氧化硅和氧化铁的组合物；
所述金属硫化物选自硫化钼和硫化亚铁的组合物。
3.如权利要求1所述无铜NAO摩擦材料，其特征在于，所述凹凸棒土或重晶石的重量份数均高于2份。
4.如权利要求1所述无铜NAO摩擦材料，其特征在于，将所述合成石墨、颗粒焦炭、鳞片石墨和竹炭粉的质量分别标记为a、b、c、d，应满足关系：b＞a＞d＞c＞0，且a、b和c满足以下公式0＜(a+c)/b≤1。
5.权利要求1至4任一项所述无铜NAO摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步混料：将增强纤维、有机调节剂和碳素材料混合并搅拌均匀；
第二步混料：加入粘结剂、增摩填料、金属硫化物和空间填料，并搅拌均匀，即得无铜NAO摩擦材料。
6.权利要求1至4任一项所述无铜NAO摩擦材料在制动片中的用途。
7.一种制动片，包括权利要求1至4任一项所述无铜NAO摩擦材料。
8.制备权利要求7所述制动片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)无铜NAO摩擦材料的制备；
(2)热压成型：将步骤(1)中的无铜NAO摩擦材料置于热压模具型腔中，摊平，放入垫层料，摊平，放置钢背，热压成型后脱模；
(3)热处理；
(4)后处理制得制动片。
9.如权利要求8所述方法，其特征在于，热压成型压力为8-20MPa，热压时间100-500s，热压温度145-165℃。
10.如权利要求8所述方法，其特征在于，热处理时依次在180℃下烘烤1-2小时、200℃下烘烤1-3小时、220℃下烘烤1-5小时。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109058336A (zh) * 2018-09-27 2018-12-21 烟台孚瑞克森汽车部件有限公司 一种无铜无锑环保型陶瓷摩擦材料及其制备方法
CN109929511A (zh) * 2019-03-27 2019-06-25 山东金麒麟股份有限公司 一种无铜无锑环保摩擦材料和摩擦片及制备方法和用途
CN110081107A (zh) * 2019-03-27 2019-08-02 山东金麒麟股份有限公司 一种摩擦材料、采用摩擦材料制备的制动片及制备方法
CN110102754A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 中南大学 一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法
CN111396482A (zh) * 2020-02-21 2020-07-10 泰明顿摩擦材料技术(上海)有限公司 一种无铜摩擦材料及制动片
CN112679906A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 山东金麒麟股份有限公司 一种环保型刹车片垫层材料及基于其的刹车片和制备方法
CN114085488A (zh) * 2021-10-11 2022-02-25 江苏大学 用于摩擦材料的造粒物的制备方法及其在高端农机装备用无铜nao型制动片中的应用
CN114733736A (zh) * 2022-04-27 2022-07-12 珠海格莱利摩擦材料股份有限公司 一种含无铜nao摩擦材料的制动片的生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206482A (zh) * 2011-02-28 2011-10-05 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种碳纤维刹车片的制备方法
CN103185095A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 上海壬丰复合材料有限公司 一种用于风能发电机偏航器摩擦片及其制造方法
JP2014025014A (ja) * 2012-07-28 2014-02-06 Nisshinbo Brake Inc 摩擦材
CN103834362A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 上海汽车集团股份有限公司 一种无铜摩擦材料组合物以及由其制备的摩擦材料
CN105041927A (zh) * 2015-06-20 2015-11-11 青岛文晟汽车零部件有限公司 一种耐高温的汽车盘式刹车片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206482A (zh) * 2011-02-28 2011-10-05 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种碳纤维刹车片的制备方法
CN103185095A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 上海壬丰复合材料有限公司 一种用于风能发电机偏航器摩擦片及其制造方法
JP2014025014A (ja) * 2012-07-28 2014-02-06 Nisshinbo Brake Inc 摩擦材
CN103834362A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 上海汽车集团股份有限公司 一种无铜摩擦材料组合物以及由其制备的摩擦材料
CN105041927A (zh) * 2015-06-20 2015-11-11 青岛文晟汽车零部件有限公司 一种耐高温的汽车盘式刹车片

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109058336A (zh) * 2018-09-27 2018-12-21 烟台孚瑞克森汽车部件有限公司 一种无铜无锑环保型陶瓷摩擦材料及其制备方法
CN109929511A (zh) * 2019-03-27 2019-06-25 山东金麒麟股份有限公司 一种无铜无锑环保摩擦材料和摩擦片及制备方法和用途
CN110081107A (zh) * 2019-03-27 2019-08-02 山东金麒麟股份有限公司 一种摩擦材料、采用摩擦材料制备的制动片及制备方法
CN110081107B (zh) * 2019-03-27 2021-02-02 山东金麒麟股份有限公司 一种摩擦材料、采用摩擦材料制备的制动片及制备方法
CN110102754A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 中南大学 一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法
CN110102754B (zh) * 2019-05-20 2020-04-24 中南大学 一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法
CN111396482A (zh) * 2020-02-21 2020-07-10 泰明顿摩擦材料技术(上海)有限公司 一种无铜摩擦材料及制动片
CN112679906A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 山东金麒麟股份有限公司 一种环保型刹车片垫层材料及基于其的刹车片和制备方法
CN114085488A (zh) * 2021-10-11 2022-02-25 江苏大学 用于摩擦材料的造粒物的制备方法及其在高端农机装备用无铜nao型制动片中的应用
CN114733736A (zh) * 2022-04-27 2022-07-12 珠海格莱利摩擦材料股份有限公司 一种含无铜nao摩擦材料的制动片的生产工艺

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