CN113294465A - 一种椰壳纤维刹车片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种椰壳纤维刹车片及其制备方法，原料按重量份计：树脂19～25份、椰壳纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、重晶石20～30份、氧化铝15～20份、石墨5～15份、氧化镧10～15份、橡胶粉3～5份。本发明运用高强度的椰壳纤维增强了刹车片的整体性，提高了刹车片的摩擦系数、降低磨损率，同时可以减小刹车片成本；通过对椰壳纤维的再利用，有效地解决了现在刹车片对天然纤维需求短缺问题，也增加椰壳纤维的处理的新途径。
Description
技术领域
本发明属于汽车制动材料领域，涉及一种椰壳纤维刹车片及其制备方法。
背景技术
目前刹车片材料逐渐成熟，在摩擦学性能以及力学性能方面都具有较好的表现。但随着科技的进步，人们发现目前的刹车片材料含由多种金属成分例如铜粉等，而这些成分会对大气、河流造成不同程度的污染。这种重金属污染使人们意识到可持续发展的重要性，于是对合成闸片提出了绿色，无噪音，高效利用等要求。而这些要求是在高性能的基础之上增加的，目前针对刹车片摩擦材料的绿色、环保这块的研究还相对较少，研制出一种无污染、性能可靠、成本适中的绿色制动摩擦材料是适应时代发展的必然要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种椰壳纤维刹车片及其制备方法，通过使用椰壳纤维可以增加刹车片的强度及摩擦学性能，原料易得，还能解决一部分椰壳纤维的再使用问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种椰壳纤维刹车片，原料按重量份计：树脂19～25份、椰壳纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、重晶石20～30份、氧化铝15～20份、石墨5～15份、氧化镧10～15份、橡胶粉3～5份。
优选地，原料按重量份计：树脂20份、椰壳纤维9份、陶瓷纤维10份、重晶石24份、氧化铝15份、石墨7份、氧化镧10份、橡胶粉5份。
所述的树脂为腰果壳油改性酚醛树脂，粒径小于160目。
所述的椰壳纤维长度为15±3毫米。
所述的陶瓷纤维为河南周口市奇峰矿物纤维有限公司提供的QF陶瓷纤维。
所述的重晶石颜色呈浅灰色，密度为4.5g/cm3，莫氏硬度为 2.5～3.5。
所述的石墨中碳含量为99％，粒径为250-425微米。
所述的氧化镧密度为6.5g/cm3，粒径为200目。
所述的橡胶粉为丁腈橡胶粉，粒径为120目。
制备方法包括以下步骤：
（1）原料干燥：树脂50℃～60℃干燥0.5小时，椰壳纤维100℃～120℃干燥1.5小时，氧化镧200℃～220℃干燥2小时，橡胶粉60℃～80℃干燥0.5小时，其他组分100℃～120℃干燥1小时；
（2）剪切：将椰壳纤维剪切成5~10mm；
（3）混料：将全部原料混合1min～2min，得到均匀的粉状混合物料；
（4）热压成型：将粉状混合物料进行热压；
（5）热处理：将热压成型的试样160℃保温12小时，自然冷却；
（6）检验、成品。
本发明的有益效果在于：本发明通过材料的选择和处理，寻找到一种高性能绿色环保的刹车片配方，既提高了刹车片的摩擦学性能又降低刹车片成本；通过对椰壳纤维的再利用，有效地解决了现在摩擦材料对天然纤维需求短缺问题，也增加了椰壳纤维处理的新途径。
附图说明
图1是本发明的制备工艺流程图；
图2是实施例1-3试样的摩擦系数点线图；
图3是实施例1-3试样的磨损率点线图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种椰壳纤维刹车片，包括重量百分比的如下组分：树脂20份、重晶石24份、氧化铝15份、石墨7份、橡胶粉5份、椰壳纤维9份、氧化镧10份、陶瓷纤维10份。
所述的椰壳纤维刹车片的制备方法如下：
（1）原料的干燥：酚醛树脂在60℃下干燥半个小时，椰壳纤维在100℃下干燥一个半小时，氧化镧在220℃下干燥两个小时，橡胶粉在60℃下干燥半个小时，其他组分在110℃下干燥一个小时。
（2）剪切：采用纤维切断机剪切椰壳纤维制以得长度适宜的椰壳纤维。
（3）混料：将干燥后的原料按照实验设计配方配好后放入BL25C33型带有多组高速转刀的混料机中混合1min～2min，得到均匀的粉状混合物料。
（4）热压成型：称取混制均匀的混合料，投入Y32-63T型四柱液压机中进行热压。
（5）热处理：将热压成型得到的试样放入DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱内进行160℃保温12小时的热处理。
（6）检验、成品。
实施例2
一种椰壳纤维刹车片，包括重量百分比的如下组分：树脂20份、重晶石22份、氧化铝15份、石墨9份、橡胶粉5份、椰壳纤维7份、氧化镧12份、陶瓷纤维10份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种应用椰壳纤维刹车片，包括重量百分比的如下组分：树脂20份、重晶石20份、氧化铝15份、石墨11份、橡胶粉5份、椰壳纤维5份、氧化镧14份、陶瓷纤维10份。
制备方法同实施例1。
对上述实施例制得的刹车片进行摩擦学性能测试，试验平台为X-DM摩擦磨损试验机。结果显示三种实例的摩擦系数均在0.40～0.54之间，符合国际标准，其中实例一的摩擦系数稳定性最佳。在磨损率方面三者的磨损率均较低，除开实例三中的350℃时有明显波动外均呈现稳定上升趋势。
总体而言本发明的摩擦学性能较佳，其中选择高强度的椰壳纤维增强了刹车片的整体性，提高了试样剪切强度，防止制动过程中高载荷及大剪切力作用下出现开裂现象，降低刹车片的配方成本；通过配方重新设计，加入氧化镧细化椰壳纤维表面材料组织、既提高其结构强度又增加试样耐磨性；通过对椰壳纤维的再利用，有效地解决了现在摩擦材料对天然纤维需求短缺问题，也增加椰壳纤维处理的新途径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种椰壳纤维刹车片，其特征在于：原料按重量份计：树脂19～25份、椰壳纤维5～10份、陶瓷纤维5～10份、重晶石20～30份、氧化铝15～20份、石墨5～15份、氧化镧10～15份、橡胶粉3～5份。
2.根据权利要求1所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：原料按重量份计：树脂20份、椰壳纤维9份、陶瓷纤维10份、重晶石24份、氧化铝15份、石墨7份、氧化镧10份、橡胶粉5份。
3.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的树脂为腰果壳油改性酚醛树脂，粒径小于160目。
4.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的椰壳纤维长度为15±3毫米。
5.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的陶瓷纤维为河南周口市奇峰矿物纤维有限公司提供的QF陶瓷纤维。
6.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的重晶石颜色呈浅灰色，密度为4.5g/cm3，莫氏硬度为 2.5～3.5。
7.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的石墨中碳含量为99％，粒径为250-425微米。
8.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的氧化镧密度为6.5g/cm3，粒径为200目。
9.根据权利要求1或2所述的椰壳纤维刹车片，其特征在于：所述的橡胶粉为丁腈橡胶粉，粒径为120目。
10.一种制备如权利要求1所述的椰壳纤维刹车片的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）原料干燥：树脂50℃～60℃干燥0.5小时，椰壳纤维100℃～120℃干燥1.5小时，氧化镧200℃～220℃干燥2小时，橡胶粉60℃～80℃干燥0.5小时，其他组分100℃～120℃干燥1小时；
（2）剪切：将椰壳纤维剪切成5~10mm；
（3）混料：将全部原料混合1min～2min，得到均匀的粉状混合物料；
（4）热压成型：将粉状混合物料进行热压；
（5）热处理：将热压成型的试样160℃保温12小时，自然冷却；
（6）检验、成品。
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