專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)石棉摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所制造的無(wú)石棉摩擦材料是用于制造制動(dòng)器、離合器摩擦片，特別適用于制造船用離合器摩擦片。
當(dāng)前常用的摩擦材料一般是以樹(shù)脂或合成橡膠為基體，以石棉或它的編織物為增強(qiáng)材料，輔以摩擦調(diào)節(jié)劑，經(jīng)混合、熱壓而成。由于材料中含有石棉及其編織物，從而在石棉加工、紡織、制造及使用過(guò)程中，產(chǎn)生石棉粉塵飛揚(yáng)并懸浮在空氣中，嚴(yán)重污染了工作環(huán)境，且對(duì)人體健康有害。七十年代初，西歐、美國(guó)、日本等國(guó)就大力開(kāi)展研究和開(kāi)發(fā)無(wú)石棉摩擦材料的生產(chǎn)和應(yīng)用。
隨著現(xiàn)代技術(shù)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，對(duì)摩擦材料的要求愈來(lái)愈苛刻，不但要求材料具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的貼合性能，還要求有足夠高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，不但要求材料有良好的耐磨性能，且不得劃傷對(duì)偶及有較低的磨損率。為此，各國(guó)都在努力研制具有高的機(jī)械強(qiáng)度，穩(wěn)定的摩擦磨損性能，不劃傷對(duì)偶的摩擦材料。例如美國(guó)專(zhuān)利4384054(1983.5)用輝綠巖和鋼纖維作增強(qiáng)材料，英國(guó)專(zhuān)利GB208306A用玻璃纖維作增強(qiáng)材料來(lái)制造無(wú)石棉摩擦材料。上述材料在調(diào)整和高壓下制動(dòng)都會(huì)發(fā)生材料磨損增大和劃傷對(duì)偶，而且材料使用后期摩擦表面易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，縮短了使用壽命。
本發(fā)明的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中不足之處而發(fā)明的一種具有較高的摩擦系數(shù)和較低的磨損率，且富有彈性，有良好的貼合性能，不損傷對(duì)偶的無(wú)石棉摩擦材料。
本發(fā)明的要點(diǎn)是使用玄武巖纖維和聚丙烯腈纖維取代過(guò)去常用的石棉纖維作為增強(qiáng)材料，它們?cè)谀Σ敛牧现兴嫉闹亓堪俜直葹樾鋷r纖維5-50，最佳用量為15-40;聚丙烯腈纖維2-50，最佳用量為10-30，而摩擦材料中由丁腈橡膠和酚醛樹(shù)脂所組成的基體材料，以及由銅粉、硫黃、硫酸鋇和石墨組成的摩擦調(diào)節(jié)劑都是摩擦行業(yè)中常用的材料。
本發(fā)明所用的玄武巖纖維主要是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、等組成。典型的成份分析為SiO2、43.92%;Al2O315.27%;CaO21.8%;MgO9.47%。它的燒結(jié)溫度780℃，酸度1.9.玄武巖纖維長(zhǎng)度控制在2-10mm。它與樹(shù)脂和橡膠粘結(jié)性好，具有較高和穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。而所用的聚丙烯腈纖維，根據(jù)工藝的需要應(yīng)控制在5-15mm。聚丙烯腈纖維具有很高的抗拉和沖擊強(qiáng)度，該纖維在有張力作用下，在200～300℃的室溫下能與空氣中氧氣作用生成予氧化纖維。予氧化纖維是一種很好的耐焰纖維，它有耐高溫和耐磨損的優(yōu)點(diǎn)。并且聚丙烯腈纖維在高溫下能夠熔融，熔融物能將材料在高溫摩擦過(guò)程中磨損下來(lái)的磨屑粘結(jié)起來(lái)，填補(bǔ)凹凸不平的摩擦表面，使其摩擦表面生成一種有利于摩擦磨損的界面膜，使摩擦材料的摩擦系數(shù)更加穩(wěn)定，并降低了磨損率。
本發(fā)明的無(wú)石棉摩擦材料制造方法是先將橡膠素?zé)捄突鞜捄?，再與樹(shù)脂、纖維及其他摩擦調(diào)節(jié)劑經(jīng)充分混合后，在160℃溫度下，以245×105Pa(250kgf/cm2)壓力下，每毫米厚1.5分鐘壓成所需的產(chǎn)品實(shí)施例1成份組份(重量%)酚醛樹(shù)脂10丁腈橡膠15玄武巖纖維20聚丙烯腈纖維20銅粉10硫磺3硫酸鋇15石墨2將上述材料經(jīng)充分混合后，再熱壓成所需要的產(chǎn)品，然后在200℃溫度下熱處理4～5小時(shí)。該材料和傳統(tǒng)的石棉摩擦材料按GB5763-86汽車(chē)制動(dòng)襯片標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果如下
注1.表中μ表示摩擦系數(shù)。2.表中△W表示磨損△W＝×10-7CM3/N×M
實(shí)施例2成份組份(重量%)酚醛樹(shù)脂15丁腈橡膠10玄武巖纖維25聚丙烯腈纖維15硫磺3氧化鐵12銅粉20將上述材料經(jīng)充分混合后，按實(shí)施例1中所說(shuō)，熱壓成φ75×53mm、厚20mm的試環(huán)。該試環(huán)在下列條件進(jìn)行試驗(yàn)在流量為4ml/cm2·min的HJ-20GB443-64潤(rùn)滑油中，慣量為0.4kgf.cm.s2，轉(zhuǎn)速為3800r/min，5000r/min，載荷為14.7×105pa(15kgf/cm2)、19.6×105pa(20kgf/cm2)、25.3×105pa(25.8kgf/cm2)的條件下制動(dòng)，本發(fā)明的摩擦材料與石棉編織品材料的試驗(yàn)結(jié)果如下<
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權(quán)利要求
1.一種以橡膠或樹(shù)脂為基本材料，玄武巖纖維和聚丙烯腈纖維為增強(qiáng)材料，添加其它摩擦調(diào)節(jié)劑而組成的無(wú)石棉摩擦材料，其特征是在本摩擦材料中，玄武巖纖維的含量為5-50；聚丙烯腈纖維的含量為2-50。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所說(shuō)的無(wú)石棉摩擦材料，其特征在于玄武巖纖維的最佳用量為15-40(重量百分比)。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所說(shuō)的無(wú)石棉摩擦材料，其特征在于聚丙烯腈纖維的最佳用量為10-30(重量百分比)。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所說(shuō)的無(wú)石棉摩擦材料，其玄武巖纖維長(zhǎng)度為2-10mm，聚丙烯腈纖維長(zhǎng)度為5-15mm。
全文摘要
一種無(wú)石棉摩擦材料，是以玄武巖纖維與聚丙烯腈纖維為增強(qiáng)材料，其中玄武巖纖維用量為2-50(重量分)，最佳用量為15-40，聚丙烯腈纖維用量為5-50(重量分)，最佳用量為10-30。所制成的摩擦材料具有彈性好，硬度低，貼合性好，有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和低的磨損率，不劃傷對(duì)偶。它適用于制造制動(dòng)器、離合器摩擦片，特別適用于制造船用離合器摩擦片。
文檔編號(hào)C04B26/02GK1048047SQ9010520
公開(kāi)日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1989年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月26日
發(fā)明者胡偉光, 吳本發(fā), 黃佳典, 黃國(guó)仁, 陳明耀, 楊培忠, 朱大發(fā), 陳玉清, 桂黎明 申請(qǐng)人:海軍后勤技術(shù)裝備研究所青島研究室, 中國(guó)非金屬礦工業(yè)總公司南京摩擦材料總廠