CN111486186A - 一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加γ‑氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，包括以下重量份的原料：γ‑氧化铝1‑3％；聚四氟乙烯0.5‑2％；酚醛树脂6‑8％；纤维组合物15‑18％；纤维素纤维2‑3％；锌粉2‑3％；摩擦粉2‑3％；六钛酸钾12‑15％；芳纶1‑2％；硫化锡4‑6％；碳物组合物7‑10％；锆物组合物20‑25％；氢氧化钙3‑5％；云母粉2‑4％；余量为硫酸钡；其制备方法包括以下步骤：S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ‑氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀。本发明制备方法简单，成本低，有效解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动器技术领域，尤其涉及一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法。
背景技术
由于在车辆的高性能和高速度能力中的进展，制动器的作用变得越来越重要，并且制动器必须具有足够高的摩擦系数(有效性)。此外，由于在高速下制动时温度变高，这种情况下的摩擦状态与在低温和低速下进行制动的情况不同，需要由于温度变化导致的摩擦系数的变化小，并且需要稳定的摩擦性质。
而目前大多数车辆在高速行驶过程中实施制动，会使摩擦材料温度瞬间升高，温度的升高会使刹车片材料的摩擦系数降低，也就是所说的热衰退，热衰退过大，会使刹车片存在安全隐患，威胁车辆安全，并且随有温度与速度的提升，会加大刹车片的磨耗，缩短寿命。
因此，我们通过添加新材料γ-氧化铝和PTFE(聚四氟乙烯)改善刹车片性能，使其具有更好的高速衰退及耐磨损性能。
发明内容
基于背景技术存在的刹车片在高速行驶时制动安全隐患高，同时还存在较大的磨耗，缩短寿命的技术问题，本发明提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片及其制备方法。
本发明的第一方面，提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，包括以下重量份的原料：
余量为硫酸钡。
优选地，所述纤维组合物包括铜纤维和矿物纤维，其中铜纤维和矿物纤维的重量比为3-8:6-15。
优选地，所述碳物组合物包括石墨和焦炭，其中石墨和焦炭的重量比为2-7：2-4。
优选地，所述锆物组合物包括硅酸锆和氧化锆，其中硅酸锆和氧化锆的重量比为12-17:8-11。
优选地，所述纤维素纤维、锌粉、摩擦粉的质量比为1:1:1。
本发明的第二方面，提出了一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法，包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合10-15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合10-15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为300-350kgf/cm2，温度为155-175℃，压制固化时间为320-400s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为4-8h，温度为150-200℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
优选地，所述S2中，混料A投入热压机前，先进行称料，且混料A的重量误差为±0.5g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是采取用加入新材料γ-氧化铝和PTFE对摩擦材料进行改进，通过配混料、热压成型、热处理、磨削、喷涂等加工工艺，其中热处理设备采用热处理箱，处理温度为150℃-200℃，时间为4-8h，对刹车片进行加工而形成产品，使其具有更好的高速衰退及耐磨损性能，解决了常规材料在高速使用时造成的过大热衰退及过大磨耗的问题，提升产品品质，极大的提高刹车片的使用寿命。本发明制备方法简单，且成本低廉，有效解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题，适宜推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例提出了刹车片，不加γ-氧化铝和聚四氟乙烯，包括以下重量份的原料：
其制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为320kgf/cm2，温度为170℃，压制固化时间为360s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为8h，温度为180℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例二
本实施例提出了刹车片，不加聚四氟乙烯，包括以下重量份的原料：
其制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为320kgf/cm2，温度为170℃，压制固化时间为360s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为8h，温度为180℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例三
本实施例提出了刹车片，不加γ-氧化铝，包括以下重量份的原料：
其制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为320kgf/cm2，温度为170℃，压制固化时间为360s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为8h，温度为180℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
实施例四
本实施例提出了刹车片，包括以下重量份的原料：
其制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为320kgf/cm2，温度为170℃，压制固化时间为360s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为8h，温度为180℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
对以上实施例一-实施例四制作得到的刹车片进行类比测试，具体测试方案如下：
步骤一：初始磨合以制动初速度50km/h，终速度0km/h，减速度0.3G，制动初温100℃进行磨合制动，次数200次。
步骤二：以制动初速度200km/h，终速度0km/h，减速度0.8G，制动初温100℃进行制动50次，后以步骤一所述条件制动50次二次磨合。
步骤三：以制动初速度200km/h，终速度0km/h，减速度0.8G，首次制动初温100℃进行连续制动15次，每次制动间隔60s
步骤四：以制动初速度50km/h，终速度0km/h，减速度0.3G，制动初温100℃进行恢复性制动，次数20次。
步骤五：记录每段试验的数据：压力、温度、速度、摩擦系数、扭矩、盘/片磨损量等数据。
各实施例测试比对数据记录如下：
通过上表得到，实施例二和实施例四添加γ-氧化铝，摩擦系数明显增加，而实施例四同时添加γ-氧化铝和聚四氟乙烯粉末制得的刹车片，摩擦系数相比只添加γ-氧化铝的刹车片的摩擦效果更好，因此，实施例四为最佳实施例，能够解决刹车片在高速行驶时制动安全隐患高、磨耗大、寿命短的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，其特征在于，包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，其特征在于，所述纤维组合物包括铜纤维和矿物纤维，其中铜纤维和矿物纤维的重量比为3-8:6-15。
3.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，其特征在于，所述碳物组合物包括石墨和焦炭，其中石墨和焦炭的重量比为2-7：2-4。
4.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，其特征在于，所述锆物组合物包括硅酸锆和氧化锆，其中硅酸锆和氧化锆的重量比为12-17:8-11。
5.根据权利要求1所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片，其特征在于，所述纤维素纤维、锌粉、摩擦粉的质量比为1:1:1。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将上述重量份的芳纶、硫酸钡、铜纤维、γ-氧化铝、PTFE、树脂、铜纤维、矿物纤维倒入混料机中进行混合均匀，混合10-15min，再将剩余原料倒入混料机中进行混合均匀，混合10-15min，得到混料A；
S2：将混料A投入热压机中，配合清洁后的钢背进行压制，压力为300-350kgf/cm2，温度为155-175℃，压制固化时间为320-400s，得到半成品B；
S3：将半成品B放入烘箱进行热处理，热处理时间为4-8h，温度为150-200℃，得到半成品C；
S4：将半成品C根据需求磨削成不同规格的刹车片，对刹车片的表面进行均匀喷漆/粉，待刹车片自然干燥后，进行外观移印、包装、入库，即得到高速衰退良好的耐磨型刹车片。
7.根据权利要求6所述的一种添加γ-氧化铝和PTFE的高速衰退良好耐磨型刹车片的制备方法，其特征在于，所述S2中，混料A投入热压机前，先进行称料，且混料A的重量误差为±0.5g。
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