本發(fā)明屬于摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法。
背景技術(shù)：
摩擦材料是一種應(yīng)用在動(dòng)力機(jī)械上，依靠摩擦作用來執(zhí)行制動(dòng)和傳動(dòng)功能的部件材料。它主要包括制動(dòng)器襯片(剎車片)和離合器面片(離合器片)。剎車片用于制動(dòng)，離合器片用于傳動(dòng)。任何機(jī)械設(shè)備與運(yùn)動(dòng)的各種車輛都必須要有制動(dòng)或傳動(dòng)裝置。摩擦材料是這種制動(dòng)或傳動(dòng)裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動(dòng)力，它們使機(jī)械設(shè)備與各種機(jī)動(dòng)車輛能夠安全可靠地工作。摩擦材料組分中的填料，主要是由摩擦性能調(diào)節(jié)劑和配合劑組成。使用填料的目的，主要有以下幾個(gè)方面：
(1)調(diào)節(jié)和改善制品的摩擦性能、物理性能與機(jī)械強(qiáng)度。
(2)控制制品熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、收縮率，增加產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性。
(3)改善制品的制動(dòng)噪音。
(4)提高制品的制造工藝性能與加工性能。
(5)改善制品外觀質(zhì)量及密度。
(6)降低生產(chǎn)成本。
隨著我國工業(yè)不斷發(fā)展，工業(yè)爐高溫處理等用石墨電極越來越多。工業(yè)爐一般是通過石墨電極向電弧爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行工作，此外，石墨電極還被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、紡織、機(jī)電、金剛石工具等各行業(yè)。石墨電極一般以主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦，在其中加瀝青作為粘結(jié)劑，再加入少量其他輔料，各種原材料配合好以后，將其壓制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性氣氛中處理，使之石墨化。生產(chǎn)石墨電極是根據(jù)爐內(nèi)所需含碳量的多少來制定出電極規(guī)格，所以每年會(huì)產(chǎn)生大量的電極剩余料。
目前，隨著工業(yè)化的發(fā)展，摩擦材料的使用量越來越大，其填料--石墨的使用量也是逐年增加。然而天然石墨開采過程中對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，且價(jià)格昂貴，而且天然石墨的含碳量低，作為摩擦材料的填料使用時(shí)磨損比較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決天然石墨作為摩擦材料填料技術(shù)的不足，提供一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，利用本發(fā)明在降低成本的基礎(chǔ)上既能滿足摩擦材料工況設(shè)計(jì)性能要求的同時(shí)，又具有許多固有的性能優(yōu)勢(shì)。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)收集制備石墨電極過程中的剩余料，干燥至其中的水分占物料總質(zhì)量的百分比≤1％，得干燥的異形人造石墨材料；
(2)將步驟(1)所得的干燥的人造石墨材料用特制凹槽型刀片式破碎機(jī)以250-300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，或采用特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)進(jìn)行破碎，之后過篩即得到異形人造石墨；
進(jìn)一步的，步驟(2)中，特制凹槽型刀片式破碎機(jī)的相對(duì)兩刀片分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為1.5-2.0mm的等邊三角形，相對(duì)兩刀片間的距離為0.1-2.0mm；特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)是在兩輥軋機(jī)輥筒上分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為1.5-2.0mm的等邊三角形，相對(duì)兩輥筒間的距離為0.1-2.0mm。
進(jìn)一步的，步驟(1)中，干燥時(shí)間為1-3小時(shí)，干燥溫度為120-140℃。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，過篩使用的篩子的目數(shù)分為5個(gè)等級(jí)，分別為8-20目、20-30目、30-40目、40-60目、60-120目。
進(jìn)一步的，異形人造石墨為不規(guī)則的異形狀態(tài)，包括三角形、四邊形、多邊形。
進(jìn)一步的，異形人造石墨表面有微型氣孔存在，振實(shí)密度為7-9g/cm3，可以達(dá)到吸收噪音的效果，石墨化度≥90％。
本發(fā)明的有益效果是：
1)與天然石墨相比，人造石墨的含碳量高，一般在99％以上，磨損率低，使用本發(fā)明的異形人造石墨含量達(dá)到7％-11％時(shí)的摩擦材料，其一般磨損率為0.3％-0.35％；
2)石墨電極在生產(chǎn)過程中經(jīng)過高溫處理，所以本發(fā)明在作為摩擦材料應(yīng)用時(shí)，高溫下摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，采用異形人造石墨制備的摩擦材料硬度hrn為60-65°；
3)異形人造石墨強(qiáng)度高，抗沖擊性比較強(qiáng)，因此作為摩擦材料時(shí)可起到骨架作用，其本身不會(huì)產(chǎn)生較大的磨耗。
4)異形人造石墨具有很好的吸附性，且不會(huì)產(chǎn)生噪音，作為摩擦材料原料時(shí)可起到潤滑性作用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
實(shí)施例1：
一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)收集制備石墨電極過程中的剩余料，干燥至其中的水分占物料總質(zhì)量的百分比為1％，得干燥的異形人造石墨材料；
(2)將步驟(1)所得的干燥的人造石墨材料用特制凹槽型刀片式破碎機(jī)以250r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，之后過篩即得到異形人造石墨；
進(jìn)一步的，步驟(2)中，特制凹槽型刀片式破碎機(jī)的相對(duì)兩刀片分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為1.5mm的等邊三角形，相對(duì)兩刀片間的距離為0.1mm；
進(jìn)一步的，步驟(1)中，干燥時(shí)間為1小時(shí)，干燥溫度為140℃。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，過篩使用的篩子的目數(shù)分為5個(gè)等級(jí)，分別為8-20目、20-30目、30-40目、40-60目、60-120目。
進(jìn)一步的，異形人造石墨為不規(guī)則的異形狀態(tài)，包括三角形、四邊形、多邊形。
進(jìn)一步的，異形人造石墨表面有微型氣孔存在，振實(shí)密度為7g/cm3，可以達(dá)到吸收噪音的效果，石墨化度為92％。
采用本實(shí)施例的異形人造石墨含量達(dá)到7％時(shí)生產(chǎn)的摩擦材料，其磨損率為0.32％，硬度hrn為62°。
實(shí)施例2：
一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)收集制備石墨電極過程中的剩余料，干燥至其中的水分占物料總質(zhì)量的百分比為0.1％，得干燥的異形人造石墨材料；
(2)將步驟(1)所得的干燥的人造石墨材料用特制凹槽型刀片式破碎機(jī)以300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，之后過篩即得到異形人造石墨；
進(jìn)一步的，步驟(2)中，特制凹槽型刀片式破碎機(jī)的相對(duì)兩刀片分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為2.0mm的等邊三角形，相對(duì)兩刀片間的距離為2.0mm；
進(jìn)一步的，步驟(1)中，干燥時(shí)間為3小時(shí)，干燥溫度為120℃。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，過篩使用的篩子的目數(shù)分為5個(gè)等級(jí)，分別為8-20目、20-30目、30-40目、40-60目、60-120目。
進(jìn)一步的，異形人造石墨為不規(guī)則的異形狀態(tài)，包括三角形、四邊形、多邊形。
進(jìn)一步的，異形人造石墨表面有微型氣孔存在，振實(shí)密度為9g/cm3，可以達(dá)到吸收噪音的效果，石墨化度為97％。
采用本實(shí)施例的異形人造石墨含量達(dá)到11％時(shí)生產(chǎn)的摩擦材料，其磨損率為0.31％，硬度hrn為63°。
實(shí)施例3：
一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)收集制備石墨電極過程中的剩余料，干燥至其中的水分占物料總質(zhì)量的百分比為1％，得干燥的異形人造石墨材料；
(2)將步驟(1)所得的干燥的人造石墨材料采用特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)進(jìn)行破碎，之后過篩即得到異形人造石墨；
進(jìn)一步的，步驟(2)中，特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)是在兩輥軋機(jī)輥筒上分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為1.5mm的等邊三角形，相對(duì)兩輥筒間的距離為2.0mm。
進(jìn)一步的，步驟(1)中，干燥時(shí)間為1小時(shí)，干燥溫度為140℃。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，過篩使用的篩子的目數(shù)分為5個(gè)等級(jí)，分別為8-20目、20-30目、30-40目、40-60目、60-120目。
進(jìn)一步的，異形人造石墨為不規(guī)則的異形狀態(tài)，包括三角形、四邊形、多邊形。
進(jìn)一步的，異形人造石墨表面有微型氣孔存在，振實(shí)密度為7g/cm3，可以達(dá)到吸收噪音的效果，石墨化度為94％。
采用本實(shí)施例的異形人造石墨含量達(dá)到8％時(shí)生產(chǎn)的摩擦材料，其磨損率為0.33％，硬度hrn為62°。
實(shí)施例4：
一種摩擦材料用異形人造石墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)收集制備石墨電極過程中的剩余料，干燥至其中的水分占物料總質(zhì)量的百分比為0.5％，得干燥的異形人造石墨材料；
(2)將步驟(1)所得的干燥的人造石墨材料采用特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)進(jìn)行破碎，之后過篩即得到異形人造石墨；
進(jìn)一步的，步驟(2)中，特制帶凹槽的兩輥軋機(jī)是在兩輥軋機(jī)輥筒上分別錯(cuò)開開凹槽，所述凹槽形狀是邊長為2.0mm的等邊三角形，相對(duì)兩輥筒間的距離為0.1mm。
進(jìn)一步的，步驟(1)中，干燥時(shí)間為3小時(shí)，干燥溫度為120℃。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，過篩使用的篩子的目數(shù)分為5個(gè)等級(jí)，分別為8-20目、20-30目、30-40目、40-60目、60-120目。
進(jìn)一步的，異形人造石墨為不規(guī)則的異形狀態(tài)，包括三角形、四邊形、多邊形。
進(jìn)一步的，異形人造石墨表面有微型氣孔存在，振實(shí)密度為9g/cm3，可以達(dá)到吸收噪音的效果，石墨化度為97％。
采用本實(shí)施例的異形人造石墨含量達(dá)到11％時(shí)生產(chǎn)的摩擦材料，其磨損率為0.33％，硬度hrn為65°。