CN114382812B

CN114382812B - 一种摩擦材料、摩擦体、刹车片及其制备方法

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Publication number: CN114382812B
Application number: CN202111598257.8A
Authority: CN
Inventors: 解小花; 李想; 钱钰升
Original assignee: Tianyi Shangjia Tianjin New Material Co ltd
Current assignee: Tianyi Shangjia Tianjin New Material Co ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2024-03-08
Anticipated expiration: 2041-12-24
Also published as: CN114382812A

Abstract

本发明提供了一种摩擦材料、摩擦体、刹车片及其制备方法，属于制动材料领域，克服了现有刹车片与碳化钨涂层制动盘配合使用时，摩擦系数下降，制动力矩降低，不符合技术参数要求的缺陷。本发明摩擦材料以质量百分数计包括：钢纤维8～12％，矿物纤维5～7％，双马来酰亚胺树脂6～10％，顺丁橡胶3‑7％，石墨纸屑5‑9％，碳化钨粉5‑9％，芳纶浆粕2‑5％，钛酸铝3‑7％，氢氧化钙5‑10％，碳化硅3‑7％，煅烧α氧化铝3‑6％，紫铜纤维10‑16％，无铅黄铜纤维6‑10％，硫化铁3‑7％，煅烧石油焦炭5‑8％，沉淀硫酸钡10‑15％。

Description

一种摩擦材料、摩擦体、刹车片及其制备方法

技术领域

本发明属于制动材料领域，具体涉及一种适用于碳化钨涂层制动盘的摩擦材料、摩擦体、刹车片及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，公路货运业发展迅速，仅商用车的市场保有量就已达640万台以上。然而，与商用车有关的恶性事故时有发生，造成了重大的生命和财产损失。据不完全统计，刹车失灵引起的商用车事故占了近3成，是引起商用车事故的重要原因之一。

因为公路货运市场激烈的竞争，为保证盈利，卡车运营者需要卡车装得更多、跑得更快，来获得更高的运营效率。目前商用车的核定总重已达49吨，车速普遍在80公里/小时。在需要长时间频繁刹车的路段，尤其是长下坡路段，长时间频繁刹车，使刹车片和制动盘温度过高，在制动盘磨损严重的情况下，易于形成严重热裂纹导致制动盘损坏失效，从而造成刹车失灵，引起事故。

现有技术通过在制动盘表面设置碳化钨涂层来降低磨损量，保证安全性能，提高制动盘的寿命，但现有的刹车片与碳化钨涂层制动盘配合使用时，摩擦系数下降，制动力矩降低，不符合技术参数要求。因此，需要制备与碳化钨涂层相匹配的刹车片，来提高制动总成的制动效能。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有刹车片与碳化钨涂层制动盘配合使用时，摩擦系数下降，制动力矩降低，不符合技术参数要求缺陷，从而提供一种摩擦材料、摩擦体、刹车片及其制备方法。

为此，本发明提供了以下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维8～12％，矿物纤维5～7％，双马来酰亚胺树脂6～10％，顺丁橡胶3-7％，石墨纸屑5-9％，碳化钨粉5-9％，芳纶浆粕2-5％，钛酸铝3-7％，氢氧化钙5-10％，碳化硅3-7％，煅烧α氧化铝3-6％，紫铜纤维10-16％，无铅黄铜纤维6-10％，硫化铁3-7％，煅烧石油焦炭5-8％，沉淀硫酸钡10-15％。

优选地，以质量百分数计包括：钢纤维10％，矿物纤维6％，双马来酰亚胺树脂8％，顺丁橡胶3％，石墨纸屑5％，碳化钨粉7％，芳纶浆粕3％，钛酸铝6％，氢氧化钙7％，碳化硅4％，煅烧α氧化铝5％，紫铜纤维10％，无铅黄铜纤维7％，硫化铁3％，煅烧石油焦炭6％，沉淀硫酸钡10％。

进一步的，钢纤维的纤维长度为3～3.5mm，纤维当量直径0.08～0.1mm。

矿物纤维的渣球质量含量≤20％，平均纤维长度300±50μm。本发明对矿物纤维的具体组成不做限定，符合上述条件即可满足本发明使用要求。

双马来酰亚胺树脂熔点150～160℃，酸值≤5mg KOH/g，胶化时间200℃＜5min。本发明对双马来酰亚胺树脂的具体组成不做限定，符合上述条件即可满足本发明使用要求。

顺丁橡胶玻璃化温度：-110℃，由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95％以上。本发明对顺丁橡胶的具体组成不做限定，符合上述条件即可满足本发明使用要求。

石墨纸屑碳质量含量(％)≥99％，抗拉强度≥4.5mPa。

芳纶浆粕比表面积11±2m²/g，长度分布：1.8±0.4mm。本发明对芳纶浆粕的具体组成不做限定，符合上述条件即可满足本发明使用要求。

紫铜纤维纤维长度2.5-5mm，纤维当量直径0.08-0.1mm。

无铅黄铜纤维纤维长度2.5-5mm，纤维当量直径0.08-0.1mm。

煅烧石油焦炭固定碳质量含量≥98％，硫质量含量≤3.0％，挥发份质量含量≤1.0％，灰分质量含量≤1.0％。本发明对煅烧石油焦炭的具体组成不做限定，符合上述条件即可满足本发明使用要求。

第二方面，本发明提供了一种摩擦体，采用上述的摩擦材料制得。

第三方面，本发明还提供了一种摩擦体的制备方法，包括

将原料各组分按比例混合形成混合料；

对所述混合料进行压制，得到摩擦体毛坯；

对所述毛坯加热固化，得到所述摩擦体。

进一步的，原料混合的过程包括：将钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合均匀得到混料A；

将石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合均匀得到混料B；

将煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合均匀得到混料C；

将混料A、混料B、混料C混合均匀，得到所述混合料。

进一步的，在得到所述混料A的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料B的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料C的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混合料的步骤中，混合时间为10-20min。

进一步的，压制温度为165～170℃，压制压力为12～14Mpa，压制时间500～800s；和/或，

固化温度230-260℃，固化时间8-10h。

第四方面，本发明还提供了一种刹车片，包括钢背和上述摩擦体或上述制备方法制得的摩擦体；优选地，还包括消音片；

所述摩擦体和消音片分别设置在所述钢背的两侧。

第五方面，本发明还提供了一种刹车片的制备方法，

将所述摩擦体的摩擦材料混合成混合料，将混合料和钢背加热压制，制得毛坯，加热固化，得到所述刹车片。

进一步的，所述毛坯的制备方法包括，将混合料置于模具中，将所述钢背进行抛丸，并在所述钢背上喷涂背胶，干燥，将所述钢背喷涂有背胶的一面朝向所述混合料放置于所述模具上加热压制；

优选地，还包括在钢背另一面安***片的步骤。

进一步的，混合的过程包括：将钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合均匀得到混料A；将石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合均匀得到混料B；将煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合均匀得到混料C；将混料A、混料B、混料C混合均匀，得到所述混合料；和/或，

在得到所述混料A的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料B的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料C的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混合料的步骤中，混合时间为10-20min；和/或，

压制温度为165～170℃，压制压力为12～14Mpa；和/或，压制时间500～800s；和/或，固化温度230-260℃，固化时间8-10h。

在得到所述混料A、混料B、混料C以及最终的混合料的步骤中，混合时的搅拌速率为500～2000r/min，示例性的为1000r/min。

压制的目的是要使摩擦材料按模具的形状压塑成形，同时保证材料压制后密度在要求范围之内。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的摩擦材料以质量百分数计包括：钢纤维8～12％，矿物纤维5～7％，双马来酰亚胺树脂6～10％，顺丁橡胶3-7％，石墨纸屑5-9％，碳化钨粉5-9％，芳纶浆粕2-5％，钛酸铝3-7％，氢氧化钙5-10％，碳化硅3-7％，煅烧α氧化铝3-6％，紫铜纤维10-16％，无铅黄铜纤维6-10％，硫化铁3-7％，煅烧石油焦炭5-8％，沉淀硫酸钡10-15％。本发明摩擦材料通过特定原料在特定配比下，搭配使用，可用于与制动盘配合使用，尤其是与碳化钨涂层制动盘配合，改善碳化钨涂层制动盘摩擦副在制动过程中高温时摩擦系数下降，制动力矩降低的问题，使制动***具有高而稳定的制动力矩，摩擦体具有高摩擦系数及很强的耐高温性能，显著提高了制动总成制动效能，实现商用车安全性大幅提升的目标。

其中，碳化钨粉可增加摩擦系数，保证摩擦体与碳化钨涂层匹配使用时的制动力矩满足要求。氢氧化钙可调节摩擦体酸碱度，使酸碱度符合预期要求，本发明中氢氧化钙的含量为5-10％，本发明添加的氢氧化钙的含量较高，一方面可将摩擦体的酸碱度调节至10～13，使摩擦体与碳化钨涂层制动盘之间不易锈蚀黏连，另一方面，氢氧化钙还与本申请中的顺丁橡胶相互作用，可作为橡胶的助剂，氢氧化钙还可在刹车时在高温条件下可与二氧化碳生成碳酸钙和水，水气蒸发带走一部分热量，来降低刹车温度，保证摩擦系数不衰退，提高制动效果。若减少氢氧化钙用量，不仅会使摩擦体的酸碱度变化，相对不会降低制动温度，使得制动力矩降低。

钢纤维可增强基体，含量8～12％，添加量过低起不到增强作用，添加量过高易于形成金属镶嵌，对制动盘造成磨损。矿物纤维可增强基体，含量5～7％，添加量过低起不到增强作用，添加量过高混合料易于结球。双马来酰亚胺树脂是摩擦材料的粘结剂之一，含量过高会使产品硬脆。顺丁橡胶也是摩擦材料的粘结剂之一，可调节摩擦体的硬度。石墨纸屑为减摩材料，用于调节摩擦体的摩擦系数，使制动力矩在要求范围内。芳纶浆粕可增强基体剪切强度，并降低摩擦体整体密度，起到减重效果。钛酸铝具有良好的耐热性，可稳定摩擦系数。碳化硅、煅烧α氧化铝可增加摩擦系数，若添加量过大对制动盘磨损较大。紫铜纤维和无铅黄铜纤维的耐热性好，可稳定摩擦系数，增加剪切强度，使摩擦系数稳定，剪切强度合格。硫化铁耐热性好，可稳定摩擦系数。煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡具有良好的耐热性，作为填料可稳定摩擦系数，煅烧石油焦炭还可降低刹车片整体密度。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

钢纤维的纤维长度为3～3.5mm，纤维当量直径0.08～0.1mm；矿物纤维的渣球质量含量≤20％，平均纤维长度300±50μm；双马来酰亚胺树脂熔点150～160℃，酸值≤5mgKOH/g，胶化时间200℃＜5min；顺丁橡胶玻璃化温度：-110℃，其顺式结构含量在95％以上；石墨纸屑碳质量含量(％)≥99％，抗拉强度≥4.5mPa；芳纶浆粕比表面积11±2m²/g，长度分布：1.8±0.4mm；紫铜纤维纤维长度2.5-5mm，纤维当量直径0.08-0.1mm；无铅黄铜纤维纤维长度2.5-5mm，纤维当量直径0.08-0.1mm；煅烧石油焦炭固定碳质量含量≥98％，硫质量含量≤3.0％，挥发份质量含量≤1.0％，灰分质量含量≤1.0％。

实施例1

本实施例提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维10kg，矿物纤维6kg，双马来酰亚胺树脂8kg，顺丁橡胶3kg，石墨纸屑5kg，碳化钨粉7kg，芳纶浆粕3kg，钛酸铝6kg，氢氧化钙7kg，碳化硅4kg，煅烧α氧化铝5kg，紫铜纤维10kg，无铅黄铜纤维7kg，硫化铁3kg，煅烧石油焦炭6kg，沉淀硫酸钡10kg。

本实施例提供了一种摩擦体，采用本实施例的摩擦材料制得，制备方法如下：

(1)分别取上述钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合4min得到混料A；

分别取上述石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合4min得到混料B；

分别取上述煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合4min得到混料C；

混料A、混料B、混料C一起混合10min，得到充分混合的混合料；

(2)将上述混合料置于热压模具中压制，压制温度为168℃，压制压力为13Mpa，压制时间600s；将加热后的毛坯加热固化，固化温度240℃，固化时间9h。

本实施例还提供了一种刹车片，包括钢背、上述摩擦体和消音片；摩擦体和消音片分别设置在所述钢背的两侧。

本实施例提供了上述刹车片的制备方法，包括：

(1)将钢背进行抛丸，并在钢背上喷涂背胶，干燥；

(2)按照本实施例摩擦体的制备方法步骤(1)制得混合料；

(3)将上述混合料置于热压模具中，并将钢背上喷涂有背胶的一面朝向混合料放置于所述模具上，压制，加热固化，压制及固化的温度和时间与本实施例摩擦体的制备方法相同。

(4)在钢背另一面安***片，制得所述刹车片。

实施例2

本实施例提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维8kg，矿物纤维7kg，双马来酰亚胺树脂6kg，顺丁橡胶7kg，石墨纸屑5kg，碳化钨粉7kg，芳纶浆粕2kg，钛酸铝5kg，氢氧化钙5kg，碳化硅5kg，煅烧α氧化铝3kg，紫铜纤维13kg，无铅黄铜纤维6kg，硫化铁4kg，煅烧石油焦炭5kg，沉淀硫酸钡12kg。

(1)分别取上述钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合8min得到混料A；

分别取上述石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合8min得到混料B；

分别取上述煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合8min得到混料C；

混料A、混料B、混料C一起混合15min，得到充分混合的混合料；

(2)将上述混合料置于热压模具中压制，压制温度为170℃，压制压力为12Mpa，压制时间800s；将加热后的毛坯加热固化，固化温度260℃，固化时间8h。

一种刹车片，包括钢背、上述摩擦体体和消音片；摩擦体和消音片分别设置在所述钢背的两侧。

本实施例提供了上述刹车片的制备方法，包括：

(1)将钢背进行抛丸，并在钢背上喷涂背胶，干燥；

(2)按照本实施例摩擦体的制备方法步骤(1)制得混合料；

(4)在钢背另一面安***片，制得所述刹车片。

实施例3

本实施例提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维12kg，矿物纤维5kg，双马来酰亚胺树脂8kg，顺丁橡胶3kg，石墨纸屑7kg，碳化钨粉5kg，芳纶浆粕3kg，钛酸铝3kg，氢氧化钙10kg，碳化硅3kg，煅烧α氧化铝4kg，紫铜纤维10kg，无铅黄铜纤维8kg，硫化铁3kg，煅烧石油焦炭6kg，沉淀硫酸钡10kg。

(1)分别取上述钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合5min得到混料A；

分别取上述石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合5min得到混料B；

分别取上述煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合5min得到混料C；

混料A、混料B、混料C一起混合20min，得到充分混合的混合料；

(2)将上述混合料置于热压模具中压制，压制温度为165℃，压制压力为12Mpa，压制时间500s；将加热后的毛坯加热固化，固化温度230℃，固化时间10h。

本实施例提供了一种刹车片，包括钢背、上述摩擦体和消音片；摩擦体和消音片分别设置在所述钢背的两侧。

本实施例提供了上述刹车片的制备方法，包括：

(1)将钢背进行抛丸，并在钢背上喷涂背胶，干燥；

(2)按照本实施例摩擦体的制备方法步骤(1)制得混合料；

(4)在钢背另一面安***片，制得所述刹车片。

实施例4

本实施例提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维8kg，矿物纤维5kg，双马来酰亚胺树脂6kg，顺丁橡胶4kg，石墨纸屑6kg，碳化钨粉5kg，芳纶浆粕2kg，钛酸铝5kg，氢氧化钙5kg，碳化硅3kg，煅烧α氧化铝5kg，紫铜纤维12kg，无铅黄铜纤维10kg，硫化铁3kg，煅烧石油焦炭6kg，沉淀硫酸钡15kg。

本实施例提供了上述刹车片的制备方法，包括：

(1)将钢背进行抛丸，并在钢背上喷涂背胶，干燥；

(2)按照本实施例摩擦体的制备方法步骤(1)制得混合料；

(4)在钢背另一面安***片，制得所述刹车片。

实施例5

本实施例提供了一种摩擦材料，以质量百分数计包括：钢纤维10kg，矿物纤维5kg，双马来酰亚胺树脂6kg，顺丁橡胶5kg，石墨纸屑9kg，碳化钨粉9kg，芳纶浆粕2kg，钛酸铝3kg，氢氧化钙5kg，碳化硅3kg，煅烧α氧化铝3kg，紫铜纤维16kg，无铅黄铜纤维6kg，硫化铁3kg，煅烧石油焦炭5kg，沉淀硫酸钡10kg。

本实施例提供了上述刹车片的制备方法，包括：

(1)将钢背进行抛丸，并在钢背上喷涂背胶，干燥；

(2)按照本实施例摩擦体的制备方法步骤(1)制得混合料；

(4)在钢背另一面安***片，制得所述刹车片。

对比例1

本对比例提供了一种摩擦体及刹车片，该摩擦体和刹车片均按照CN 110628216 A中的实施例1制备。

对比例2

本对比例提供了一种摩擦体及刹车片，该摩擦体和刹车片的成分和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例的摩擦体和刹车片中均采用碳化硅代替碳化钨粉。

对比例3

本对比例提供了一种摩擦体及刹车片，该摩擦体和刹车片的成分和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例的摩擦体和刹车片中碳化钨粉含量均为3kg，碳化钨粉含量低于本申请限定值。

对比例4

本对比例提供了一种摩擦体及刹车片，该摩擦体和刹车片的成分和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例的摩擦体和刹车片均未添加氢氧化钙。

对比例5

本对比例提供了一种摩擦体及刹车片，该摩擦体和刹车片的成分和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例的摩擦体和刹车片中氢氧化钙含量均为2kg，氢氧化钙含量低于本申请限定值。

试验例1

摩擦体和刹车片的物理性能测试标准及技术要求如表1所示，按照表1所示的物理性能测试标准分别对实施例1-5制得的摩擦体和刹车片的物理性能进行测试，测试结果如表2所示。

表1物理性能测试标准及技术要求

表2实施例1-5和对比例1-5物理性能

由上表可知本发明的方法制得的摩擦体和刹车片的物理性能均满足技术要求。

试验例2

分别将各实施例和对比例的刹车片安装到制动卡钳内，然后和碳化钨涂层制动盘(根据CN 107723645 A实施例1制得，尺寸：φ395*45)一起安装到商用车台架上，参照标准《QC/T 239-2015商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法》的规定在下表所列的制动初始速度下测试各组刹车片在下述实验项目中的制动力矩：1第一次效能；2第一次常温效能；3第二次效能；4第三次效能；5第二次常温效能；6第四次效能。

表3实施例1-5效能力矩

表4对比例1-5效能力矩

第二次效能实验制动车速30km/h下测得的制动力矩记为M效能2，第三次效能实验制动车速30km/h下测得的制动力矩记为M效能3，第四次效能实验制动车速30km/h下测得的制动力矩记为M效能4。

刹车片与碳化钨涂层制动盘配合使用时，技术参数需满足以下要求：压力1.0Mpa时的额定制动力矩Md需要达到22000N·m。根据表格中第一次效能试验中额定制动力矩Md与制动力矩M的要求，计算得各实施例和对比例第一次效能试验制动力矩M需要满足≥15840N·m。根据表格中第一次常温效能试验中制动力矩M与M效能2的要求，计算得实施例1-5、对比例1-5的第一次常温效能试验中制动力矩M需分别大于等于15093.75N·m、15173.25N·m、14937N·m、14835N·m、15270.75N·m、11835.75N·m、14117.25N·m、14541.75N·m、14385N·m、14627.25N·m。根据表格中第二次效能实验中制动车速60km/h的额定制动力矩Md与制动力矩M的要求，计算得各实施例和对比例第二次效能实验中制动力矩M需要满足19800≤M≤26400N·m。根据表格中第三次效能实验中制动车速60km/h的额定制动力矩Md与制动力矩M的要求，计算得各实施例和对比例第三次效能实验中制动车速60km/h的制动力矩M需要满足19800≤M≤26400N·m。根据表格中第二次常温效能试验中制动力矩M与M效能4的要求，计算得实施例1-5、对比例1-5的第二次常温效能试验中制动力矩M需分别大于等于15593.25N·m、15672N·m、15435N·m、15334.5N·m、15788.25N·m、11538N·m、13802.25N·m、14200.5N·m、14888.25N·m、15155.25N·m。根据表格中第四次效能实验中制动车速60km/h的额定制动力矩Md与制动力矩M的要求，计算得各实施例和对比例第四次效能实验中制动车速60km/h的制动力矩M需要满足19800≤M≤26400N·m。

由表3可知，实施例1-5的力矩均满足要求，而对比例1-5的第一次效能均不满足要求，对比例1-3的第二次效能(制动车速60km/h)和第三次效能(制动车速60km/h)也都不满足要求，对比例1的第四次效能(制动车速60km/h)也都不满足要求，且对比例1-5的整体制动力矩均低于实施例1-5的整体制动力矩。

采用本发明摩擦材料在特定原料在特定配比下，搭配使用，制得的摩擦体与碳化钨涂层制动盘配合，满足使用要求，且制动力矩整体保持较高水平。

试验例3

将刹车片安装到制动卡钳内，然后和碳化钨涂层制动盘(根据CN 107723645 A实施例1制得，尺寸：φ395*45)一起安装到商用车台架上，参照标准《QC/T 239-2015商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法》7.2.4进行磨损试验，试验条件为制动初速度50km/h，制动初温400℃，制动次数200次，制动减速度3.0m/s²。

上述试验对内片和外片分别进行，内片指刹车片靠近制动缸(制动缸为制动卡钳的零部件)侧的部分，外片为刹车片远离制动缸侧的部分。磨损试验检测结果如表5所示。

表5实施例1-5和对比例1厚度磨损

本发明实施例1-5的主片和从片的磨损厚度均＜0.5mm，相较对比例1磨损明显降低。本发明合理控制摩擦材料成分配比，保证摩擦体和碳化钨涂层制动盘均不产生异常磨损，并且能够提供卓越的制动性能，长下坡路段展现出优异的耐热性能，摩擦系数衰退率低，制动总成制动力矩满足制动要求。

已通过装车测试和验证，产品在平路及长下坡路段皆展现出高而稳定的摩擦性能，高耐热性，使用寿命达到8万公里以上。且结果证明，该产品与制动器、制动盘配合良好，制动盘磨损超低，制动盘表面无明显的刮伤和裂纹，制动盘不碎裂，刹车片完整、无脱层、无烧焦现象，摩擦副(摩擦体和制动盘)在制动过程中，高温时制动力矩稳定，衰退率低，保持制动总成制动效能，实现商用车安全性大幅提升的目标。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种摩擦材料，其特征在于，以质量百分数计包括：钢纤维8~12%，矿物纤维5~7%，双马来酰亚胺树脂6~10%，顺丁橡胶3-7%，石墨纸屑5-9%，碳化钨粉5-9%，芳纶浆粕2-5%，钛酸铝3-7%，氢氧化钙5-10%，碳化硅3-7%，煅烧α氧化铝3-6%，紫铜纤维10-16%，无铅黄铜纤维6-10%，硫化铁3-7%，煅烧石油焦炭5-8%，沉淀硫酸钡10-15%；

所述摩擦材料与碳化钨涂层制动盘配合使用；

碳化钨粉可增加摩擦系数，保证摩擦材料与碳化钨涂层制动盘匹配使用时的制动力矩满足要求；氢氧化钙可将摩擦材料的酸碱度调节至10~13，使摩擦材料与碳化钨涂层制动盘之间不易锈蚀黏连，氢氧化钙与顺丁橡胶相互作用，可作为顺丁橡胶的助剂，氢氧化钙在刹车时可在高温条件下与二氧化碳生成碳酸钙和水，水气蒸发带走一部分热量，来降低刹车温度，保证摩擦系数不衰退，提高制动效果；钛酸铝具有良好的耐热性，可稳定摩擦系数；碳化硅、煅烧α氧化铝可增加摩擦系数。

2.一种摩擦体，其特征在于，采用权利要求1所述的摩擦材料制得。

3.一种权利要求2所述的摩擦体的制备方法，其特征在于，包括，

将摩擦材料的各组分按比例混合形成混合料；

对所述混合料进行压制，得到摩擦体毛坯；

对所述毛坯加热固化，得到所述摩擦体。

4.根据权利要求3所述的摩擦体的制备方法，其特征在于，混合的过程包括：将钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合均匀得到混料A；

将混料A、混料B、混料C混合均匀，得到所述混合料。

5.根据权利要求4所述的摩擦体的制备方法，其特征在于，在得到所述混料A的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料B的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混料C的步骤中，混合时间为3-8min；在得到所述混合料的步骤中，混合时间为10-20min。

6.根据权利要求3所述的摩擦体的制备方法，其特征在于，压制温度为165～170℃，压制压力为12～14Mpa；和/或，

压制时间500~800s；和/或，

固化温度230-260℃，固化时间8-10h。

7.一种刹车片，其特征在于，包括钢背和权利要求2所述的摩擦体或权利要求3-6任一项所述的制备方法制得的摩擦体。

8.根据权利要求7所述的刹车片，其特征在于，还包括消音片；

所述摩擦体和消音片分别设置在所述钢背的两侧。

9.一种权利要求7或8所述的刹车片的制备方法，其特征在于，将所述摩擦体的摩擦材料混合成混合料，将混合料和钢背压制，制得毛坯，加热固化，得到所述刹车片。

10.根据权利要求9所述的刹车片的制备方法，其特征在于，所述毛坯的制备方法包括，将混合料置于模具中，将所述钢背进行抛丸，并在所述钢背上喷涂背胶，干燥，将所述钢背喷涂有背胶的一面朝向所述混合料放置于所述模具上加热压制。

11.根据权利要求9所述的刹车片的制备方法，其特征在于，还包括在钢背另一面安***片的步骤。

12.根据权利要求9所述的刹车片的制备方法，其特征在于，

混合的过程包括：将钢纤维、矿物纤维、双马来酰亚胺树脂和顺丁橡胶混合均匀得到混料A；将石墨纸屑、碳化钨粉、芳纶浆粕、钛酸铝、氢氧化钙、碳化硅混合均匀得到混料B；将煅烧α氧化铝、紫铜纤维、无铅黄铜纤维、硫化铁、煅烧石油焦炭、沉淀硫酸钡混合均匀得到混料C；将混料A、混料B、混料C混合均匀，得到所述混合料；和/或，

压制温度为165～170℃，压制压力为12～14Mpa；和/或，压制时间500~800s；和/或，固化温度230-260℃，固化时间8-10h。