專利名稱：一種制動用摩擦材料及剎車片的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合摩擦材料，特別涉及機(jī)動車輛用剎車片及其制造工藝。
常用的機(jī)動車輛剎片大部分都是金屬、石棉等材質(zhì)。在使用過程中，由于金屬與石棉的硬度過高，易擦傷車谷，耐磨性又差，使用壽命只有6個月左右，尤其是石棉剎車片，摩擦?xí)r則產(chǎn)生大量的石棉灰，既污染環(huán)境又不利于人體健康。
為了解決上述問題，世界上工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家正在研制無石棉剎車片。作為石棉的代用材料有銅纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、合成纖維等。這些技術(shù)目前正處于試制過程中，沒有大批量投入市場。
例如西德專利號為2131813文獻(xiàn)中公開的一種用于制造摩擦體的復(fù)合摩擦材料，主要成分是以石棉、銅屑為骨料，酚醛樹脂為結(jié)合劑，無水乙醇為稀釋劑，聚乙烯醇縮醛為改性劑，礦物質(zhì)填充料作為耐磨填加劑。采用此種復(fù)合摩擦材料制造的剎車片，由于酚醛樹脂需要用稀釋劑調(diào)解，再加上聚乙醇縮醛改性，使用中往往使粘結(jié)材料產(chǎn)生氣體，由氣體形成的氣膜而導(dǎo)致摩擦系數(shù)瞬時下降?？傊摲N產(chǎn)品熱穩(wěn)定性差，特別在高溫下，粘著力減弱，摩擦系數(shù)逐漸變小，制動距離增長，致使車輛安全行駛效率系數(shù)降低。另外，此種材料是以石棉為骨料，摩擦?xí)r有異味放出，嚴(yán)重地污染環(huán)境，有損于人體健康。
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種熱容量大，粘著力強(qiáng)，耐磨性好，無污染，而且受其他因素影響較小的一種新材料。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，選用成本低，耐摩性好的硅灰石和導(dǎo)熱性好的平爐渣灰為骨料，瀝青碳纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材料，酚醛樹脂和鉻礦土為填充材料配制而成。其成分配方如下成分 含量(wt%)硅灰石 25～30平爐渣灰 25～30酚醛樹脂 20～25瀝青碳纖維 10～15鉻礦土 0～5配方中各種原材料的性能及主要作用是1.瀝青碳纖維質(zhì)輕、比重小，比表面積大，與樹脂結(jié)合力強(qiáng)，呈半亂層石墨狀結(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)熱、耐溫、耐腐、抗沖擊等性能，是第四代新材料之一。
2.硅灰石硬度及摩擦系數(shù)穩(wěn)定，對減少摩擦體制動的噪音起到積極作用。
3.酚醛樹脂經(jīng)改性后，降低了制品的剛性，增加柔性，提高韌性。在油或水存在時性能穩(wěn)定，受氣候冷、熱及大氣濕度變化影響小。
4.鉻礦土具有良好的耐熱性和傳熱性，對穩(wěn)定摩擦體的摩擦系數(shù)值起到不可忽視的作用。
5.平爐渣灰是調(diào)整摩擦系數(shù)和磨損值，提高耐磨性和抗壓強(qiáng)度的最理想的填充料。
采用此種摩擦材料制造剎車片的工藝也比較簡單。先將塊狀酚醛樹脂粉碎，用振動篩分級過濾，把小于80目的細(xì)粉與其他干混合物按配方比例稱重，再送到立式混料機(jī)內(nèi)，攪拌30分鐘后，按照不同類型剎車片的重量稱重并置于單模內(nèi)，以10～15Mpa的壓力冷壓預(yù)制成坯。然后再將坯件轉(zhuǎn)到熱模內(nèi)，在150～170℃下施以15～35Mpa的壓力，加壓時間按照0.4～1.1min/mm控制時間。脫模后通常經(jīng)150～200℃的烘箱烘烤2～4小時，便能獲得最佳性能。
按照本發(fā)明的配方及工藝制造的剎車片經(jīng)測試檢驗(yàn)，其主要性能指標(biāo)如下摩擦系數(shù) 0.3～0.42沖擊功 10～13J吸水率 ＜1.27%吸油率 ＜0.63%密度 1.8～2.0g/cm3試驗(yàn)表明，該發(fā)明配方合理，工藝簡單，性能穩(wěn)定。它克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，溫度梯度小，熱應(yīng)力分布均勻，減少了使用中產(chǎn)生膨脹和龜裂現(xiàn)象。同現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果。
1.熱穩(wěn)定性好，耐高溫、高壓;
2.受冷熱溫度影響較小，在油或水存在的條件下使用，性能穩(wěn)定;
3.耐磨、耐沖擊性好，使用壽命較現(xiàn)有產(chǎn)品提高2～8倍;
4.噪音小，無異味，無污染。
實(shí)施例配方1.
成分 含量(wt%)硅灰石 27平爐渣灰 32酚醛樹脂 22
瀝青碳纖維 17鉻礦土 2主要性能檢驗(yàn)結(jié)果摩擦系數(shù) 0.37沖擊功 12J吸水率 ＜1.2%吸油率 ＜0.7%密度 1.92g/cm3配方2.
成分 含量(wt%)硅灰石 25平爐渣灰 30酚醛樹脂 25瀝青碳纖維 15鉻礦土 5主要性能檢驗(yàn)結(jié)果摩擦系數(shù) 0.4沖擊功 13J吸水率 ＜1.27%吸油率 ＜0.63%密度 1.96g/cm權(quán)利要求
1.一種制動用摩擦材料，以酚醛樹脂為結(jié)合劑；其特征在于選用硅灰石和平爐渣灰為骨料，瀝青碳纖維為補(bǔ)強(qiáng)材料，鉻礦土為填充料配制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動用摩擦材料，其配方如下(wt%)硅灰石 25～30平爐渣灰 25～30酚醛樹脂 20～25瀝青碳纖維 10～15鉻礦土 0～5
3.一種機(jī)動車輛用剎車片的制造工藝，先將塊狀酚醛樹脂粉碎，過濾，把粒度小于80目的細(xì)粉與其他干混合物按配方比例稱重混料，攪拌30分鐘，然后按照不同車型剎車片的重量置于各型單模內(nèi)，以10～15Mpa的壓力冷壓成坯。再將坯件轉(zhuǎn)到熱模內(nèi)，在150～170℃下，按照0.4～1.1min/mm控制加壓時間，施以15～35Mpa的壓力，即可成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述剎車片的制造工藝，其特征在于脫模后再經(jīng)150～200℃烘烤2～4小時，產(chǎn)品性能最佳。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制動用摩擦材料，特別涉及機(jī)動車輛用的剎車片及其制造工藝。主要技術(shù)特征是以硅灰石和平爐渣灰為骨料，瀝青碳纖維為補(bǔ)強(qiáng)材料，酚醛樹脂和鉻礦土為填充材料配制而成。剎車片的制造工藝是混料，攪拌，冷壓成坯，熱壓成型，烘烤，最后成為制品。經(jīng)檢驗(yàn)證明，該發(fā)明配方合理，工藝簡單，性能穩(wěn)定。具有耐高溫、高壓和耐沖擊等特點(diǎn)，使用壽命比現(xiàn)有產(chǎn)品提高2～8倍以上。
文檔編號C08J5/14GK1070662SQ9210984
公開日1993年4月7日 申請日期1992年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月20日
發(fā)明者陳殿珩, 鄒堅(jiān) 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所