一種含釩半金屬型剎車片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種剎車片，特別是一種含饑半金屬型剎車片。
【背景技術(shù)】
[0002]制動(dòng)系統(tǒng)是汽車上最重要的安全系統(tǒng)之一，而剎車片是整過制動(dòng)系統(tǒng)中重要的部 件，常規(guī)的剎車片分為：1、石棉型，由于石棉纖維具有高強(qiáng)度和耐高溫的特點(diǎn)，因此滿足剎 車片W及離合器盤的要求，同時(shí)具有纖維的抗張能力和高級(jí)金屬材質(zhì)的硬度和耐磨性，由 于石棉型剎車片導(dǎo)熱性能差，易產(chǎn)生有毒氣體危害人身體健康等缺點(diǎn)，現(xiàn)已被我國(guó)淘汰； 2、無(wú)石棉有機(jī)物型，主要是用玻璃纖維、芳香族聚醋纖維和其他纖維作為加固材料，其性能 主要取決于纖維的類型及其它混合物，是我國(guó)主要推廣應(yīng)用的無(wú)石棉摩擦材料之一；3、半 金屬型，主要采用粗糖的鋼絲絨作為加固纖維和重要摩擦系數(shù)大的混合物，主要優(yōu)點(diǎn)在于 能適應(yīng)在較高溫度下正常工作，也是我國(guó)主要推廣應(yīng)用的無(wú)石棉摩擦材料之一。但目前，半 金屬剎車片的缺點(diǎn)越來(lái)越突出，如在潮氣作用下誘蝕嚴(yán)重，剎車時(shí)噪音較高，振動(dòng)較大，對(duì) 制動(dòng)盤存在一定損傷，多數(shù)半金屬剎車片在使用過程中容易產(chǎn)生的灰塵，運(yùn)些灰塵吸附于 輪穀之上，由于難W清洗，受其長(zhǎng)期影響，易造成輪穀腐蝕，在很大程度上制約了半金屬型 剎車片的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種耐磨損，密度大，耐腐蝕， 同時(shí)傳熱性好，噪音小的含饑半金屬型剎車片。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含饑半金屬型剎車片，所述含饑半金屬型剎車 片的組分按重量份計(jì)算為：紫銅纖維為5~7份，六鐵酸鐘晶須3~6份，硫酸領(lǐng)4~5份，饑鐵粉 15~25份，摩擦粉4~6份，不誘鋼短纖維13~15份，石墨6~10份，纖維素纖維2~4份，焦炭粉 7~9份，改性樹脂臘纖維1~5份，銘鐵礦粉3~7份，下臘橡膠1~5份，陶瓷粘結(jié)劑5~9份，噴 膠娃酸侶纖維8~10份。
[0005] 進(jìn)一步，所述摩擦粉為腰果殼油摩擦粉，所述陶瓷粘結(jié)劑為硫化巧和娃酸鹽，所述 饑鐵粉牌號(hào)為化V40,顆粒粒度等級(jí)為3。
[0006] 進(jìn)一步，基于上述一種含饑半金屬型剎車片的制備方法，包括W下步驟： 步驟1、混料：將稱量好的各物料投入高速混料機(jī)中攬拌，先將改性樹脂臘纖維、下 臘橡膠、石墨、纖維素纖維、焦炭、紫銅纖維和六鐵酸鐘晶須加入進(jìn)行混合攬拌，攬拌時(shí)間 為3min，然后將硫酸領(lǐng)、饑鐵粉、銘鐵礦粉和陶瓷粘結(jié)劑加入進(jìn)行均勻攬拌，攬拌時(shí)間為 15min； 步驟2、鋼背預(yù)處理：先將鋼背表面油污清晰干凈，然后用噴丸機(jī)對(duì)鋼背進(jìn)行噴丸處 理，噴丸處理時(shí)間為15min，噴丸結(jié)束后再對(duì)鋼背進(jìn)行噴膠處理； 步驟3、壓制成型：將攬拌好后的混料和鋼背放入成型磨具內(nèi)壓制成型，壓制壓力為 30MPa，熱壓溫度為145~155°C，壓制過程中，排氣4~5次，壓制成型后，再保壓數(shù)分鐘，保壓 時(shí)間根據(jù)剎車片的厚度按照0. 5min/mm確定； 步驟4、熱處理：將壓制成型后的剎車片放入熱處理爐中加熱至150。保溫2小時(shí)，繼 續(xù)升溫至180°C，保溫2~4小時(shí)，再升溫至220°C，保溫2~4小時(shí)，最后隨爐冷卻至室溫； 步驟5、包裝入庫(kù)：將熱處理完后的剎車片進(jìn)行研磨切割，然后噴漆，烤漆，之后再安裝 附件，最后檢驗(yàn)成品，合格后包裝入庫(kù)。
[0007] 本發(fā)明還包括一種含饑半金屬型剎車片的制備方法，包括W下步驟： 步驟1、混料：將稱量好的各物料投入高速混料機(jī)中攬拌，先將改性樹脂臘纖維、下 臘橡膠、石墨、纖維素纖維、焦炭、紫銅纖維和六鐵酸鐘晶須加入進(jìn)行混合攬拌，攬拌時(shí)間 為3min，然后將硫酸領(lǐng)、饑鐵粉、銘鐵礦粉和陶瓷粘結(jié)劑加入進(jìn)行均勻攬拌，攬拌時(shí)間為 15min； 步驟2、鋼背預(yù)處理：先將鋼背表面油污清晰干凈，然后用噴丸機(jī)對(duì)鋼背進(jìn)行噴丸處 理，噴丸處理時(shí)間為15min，噴丸結(jié)束后再對(duì)鋼背進(jìn)行噴膠處理； 步驟3、壓制成型：將攬拌好后的混料和鋼背放入成型磨具內(nèi)壓制成型，壓制壓力為 30MPa，熱壓溫度為150°C，壓制過程中，排氣5次，壓制成型后，再保壓數(shù)分鐘，保壓時(shí)間根 據(jù)剎車片的厚度按照0. 5min/mm確定； 步驟4、熱處理：將壓制成型后的剎車片放入熱處理爐中加熱至150。保溫2小時(shí)，繼 續(xù)升溫至180°C，保溫3小時(shí)，再升溫至220°C，保溫3小時(shí)，最后隨爐冷卻至室溫。
[0008] 步驟5、包裝入庫(kù)：將熱處理完后的剎車片進(jìn)行研磨切割，然后噴漆，烤漆，之后再 安裝附件，最后檢驗(yàn)成品，合格后包裝入庫(kù)； 基于上述的一種含饑半金屬型剎車片的制備方法制得的含饑半金屬型剎車片，其組分 按重量份計(jì)算為：紫銅纖維為5份，六鐵酸鐘晶須3. 5份，硫酸領(lǐng)4. 3份，饑鐵粉25份，摩擦 粉6份，不誘鋼短纖維13份，石墨6. 3份，纖維素纖維3. 1份，焦炭粉8份，改性樹脂臘纖維 2. 7份，銘鐵礦粉4. 5份，下臘橡膠3. 2份，陶瓷粘結(jié)劑6. 2份，噴膠娃酸侶纖維9. 2份。
[0009] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是： 1、磨損率小，不易產(chǎn)生灰塵，剎車片更耐用。
[0010] 在本發(fā)明中，創(chuàng)造性的將饑鐵粉加入剎車片中，饑鐵粉的物理性質(zhì)與磁鐵礦相似， 具有較高的硬度，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，能增加剎車片的摩察系數(shù)；此外，剎車片由于高速大力制 動(dòng)時(shí)，在摩擦表面會(huì)產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)到800~900°C，在此高溫下，剎車片表面會(huì)發(fā)生金 屬陶瓷燒結(jié)反應(yīng)，饑在高溫下將會(huì)與碳發(fā)生碳化反應(yīng)，生成碳化饑，碳化饑?yán)狱c(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn) 定性好，是制造金屬陶瓷和耐熱合金的原料，碳化饑在剎車片中能提高其耐磨性、耐蝕性、 初性和抗疲勞性等綜合性能，使剎車片在此溫度下有仍能有良好的穩(wěn)定性，是一種優(yōu)秀的 摩擦材料添加劑；六鐵酸鐘晶須屬于高性能摩擦材料，具有獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能和 隔熱性能，W及高的紅外線反射、高溫吸音、與有機(jī)或無(wú)機(jī)物的相溶性好等特點(diǎn)，從整體上 提升剎車片的綜合性能，使剎車片磨損率降低；通過采用金屬纖維和非金屬纖維作為基體， 再用陶瓷粘結(jié)劑作為鞏固粘結(jié)，使得壓制成型的剎車片里的粉狀物不易脫落磨損，運(yùn)就進(jìn) 一步降低了剎車片的磨損率，使之不易產(chǎn)生灰塵，剎車片更經(jīng)磨耐用。
[0011] 2、剎車片密度大，散熱性好，振動(dòng)較小，噪音小。
[0012] 在本發(fā)明中，石墨用作中、低溫潤(rùn)滑劑，具有很好的粘著性，成型性，能夠幫助形成 轉(zhuǎn)移膜，提高潤(rùn)滑性能，大大減少對(duì)剎車盤的損耗，緩和摩擦力，同時(shí)還具有抗高溫性，導(dǎo)熱 性和抗氧化性，熱膨脹系數(shù)低，散熱性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能有效降低剎車過程中的噪音；焦 炭在剎車片中能穩(wěn)定摩擦力，能不傷及摩擦面，提高剎車片的使用壽命，同時(shí)，還能提高剎 車片內(nèi)部的孔隙率從而減少振動(dòng)和噪音，提高散熱性，此外，石墨和焦炭在高溫下與饑發(fā)生 相互作用，能最大化發(fā)揮出各自優(yōu)點(diǎn)，明顯提高剎車片的各項(xiàng)特性，顯著減少了半金屬型剎 車片的固有缺陷；本發(fā)明采用的紫銅纖維長(zhǎng)度為3~4mm，它能提高高溫摩擦系數(shù)，控制熱衰 退，使剎車片能盡快散熱，并控制高溫摩頃，具有良好的散熱性能；噴膠娃酸侶纖維能很好 的吸收摩擦材料因制動(dòng)而發(fā)出的噪音，具有良好的耐高溫性能，極低的導(dǎo)熱系數(shù)，它附于摩 擦材料表面能有效的降低摸材料中其他低溫材料的熱衰退性和膨脹性，提高了摩擦材料在 制造和使用過程中的穩(wěn)定性。
[0013] 3、耐腐蝕性強(qiáng)，即使產(chǎn)生灰塵也不會(huì)腐蝕輪穀。
[0014] 在本發(fā)明中，還添加有不誘鋼短纖維，不誘鋼纖維作為一種摩擦材料，不僅具有高 導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等性能，還具有化纖、合成纖維的特性，不誘鋼短纖維 作為粉末附著的基體，能確?；w不會(huì)被腐蝕，進(jìn)一步保證粉末不易掉落，同時(shí)，起在速冷 速熱的工作環(huán)境下變形量極小，是其他鋼纖維的2~3倍；添加的銘鐵礦粉能進(jìn)一步提高剎 車片的硬度，進(jìn)一步提高其耐磨性和穩(wěn)定性，銘鐵中的銘元素還能顯著提高剎車片的耐腐 蝕性，使剎車片在復(fù)雜的環(huán)境下也能保持良好的耐腐蝕性，銘鐵礦粉與饑鐵粉、石墨、焦炭 和不誘鋼纖維相互作用，大幅提高剎車片的耐腐蝕性，延長(zhǎng)剎車片的安全性和使用壽命，即 使產(chǎn)生的灰塵附著在輪穀上，也不會(huì)腐蝕輪穀，消除了對(duì)輪穀的污染。
[0015]4、制造工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，成本低。
[0016] 本發(fā)明的剎車片是基于原有工藝上，通過調(diào)整和改變制備工藝中的生產(chǎn)參數(shù)來(lái)生 產(chǎn)的，無(wú)特殊制造工藝，制造工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)；剎車片中添加有硫酸領(lǐng)，硫酸領(lǐng)摩斯硬度 較高，可提高剎車片的耐磨性，還可W改善剎車片的物理硬度等力學(xué)性能，分散性好，能夠 使塑料顆粒更加均勻分散，使剎車片物理和化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定；添加的摩擦粉主要是調(diào)節(jié)剎 車片的熱穩(wěn)定性能W及其工作穩(wěn)定性；添加的改性樹脂是為了改變剎車片的熱衰退性能、 恢復(fù)性能、磨損性能和機(jī)械性能，使之穩(wěn)定性更好，同時(shí)又消除了樹脂耐高溫性能差的缺 點(diǎn)；下臘橡膠耐油性極好，耐磨性和耐熱性較好，粘接力強(qiáng)，是一種很好的耐磨材料添加劑， 能顯著提高剎車片的耐油性，使剎車片在被油污染的情況下也能穩(wěn)定其性能，使剎車片里 的溶油物質(zhì)不易被油溶化。剎車片的組成成分都是可W輕易得到的，而且成本低廉，整個(gè)生 產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，得到含饑剎車片綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有普通半金屬型剎車片，性價(jià)比高，易推廣使 用。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。
[001引實(shí)施例一 一種含饑半金屬型剎車片，其組分按重量份計(jì)算為：紫銅纖維為7份，六鐵酸鐘晶須3份，硫酸領(lǐng)5份，饑鐵粉23份，摩擦粉4份，不誘鋼短纖維15份，石墨6份，纖維素纖維4份， 焦炭粉9份，改性樹脂臘纖維1份，銘鐵礦粉3份，下臘橡膠5份，陶瓷粘結(jié)劑5份，噴膠娃 酸侶纖維10份。摩擦粉采用腰果殼油摩擦粉，陶瓷粘結(jié)劑采用硫化巧和娃酸鹽，饑鐵粉用 牌號(hào)為化V40,顆粒粒度等級(jí)為3。
[0019] 上述含饑半金屬型剎車片通過W下步驟制得： 步驟1、混料：將稱量好的各物料投入高速混料機(jī)中攬拌，先將改性樹脂臘纖維、下 臘橡膠、石墨、纖維素纖維、焦炭、紫銅纖維和六鐵酸鐘晶須加入進(jìn)行混合攬拌，攬拌時(shí)間 為3min，然后將硫酸領(lǐng)、饑鐵粉、銘鐵礦粉和陶瓷粘結(jié)劑加入進(jìn)行均勻攬拌，攬拌時(shí)間為 15min； 步驟2、鋼背預(yù)處理：先將鋼背表面油污清晰干凈，然后用噴丸機(jī)對(duì)鋼背進(jìn)行噴丸處 理，噴丸處理時(shí)