[发明专利]一种双热压式复合摩擦材料及其制备方法有效
申请号: | 200710028824.X | 申请日: | 2007-06-26 |
公开(公告)号: | CN101074289A | 公开(公告)日: | 2007-11-21 |
发明(设计)人: | 陈东;谢小鹏 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | C08J5/14 | 分类号: | C08J5/14;C08L101/00;C08K7/06 |
代理公司: | 广州粤高专利代理有限公司 | 代理人: | 何淑珍 |
地址: | 510640广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 热压 复合 摩擦 材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种复合摩擦材料,特别是涉及一种双热压式复合摩擦材料及其制备方法。
背景技术
复合摩擦材料是将不同物化特性的材料与强度低、韧性好的高分子聚合物基体组成的。由于高分子材料通常不能承受高的应力和高的温度,为了提高高分子材料的屈服强度,都采用网状结构的热固性树脂,一般为各种改性的酚醛树脂。同时,为了达到理想的制动效果和综和机械性能,还需加入各种纤维,润滑材料,磨料以及填料,而其中的高聚物基体材料几乎只是作为传递或分散载荷的媒介。因此,复合摩擦材料的强度主要取决于包括纤维在内的其它组份与基体界面的粘结强度。目前,在各类摩擦制动器中,复合摩擦材料使用的比例高达90%以上。
在复合摩擦材料的发展过程中,大量的专利技术和应用研究用来完善和提高复合摩擦材料的摩擦学特性,使它更适用于汽车工业发展的需要。复合摩擦材料的组成是决定其摩擦学特性的主要因素,在构成复合摩擦材料的诸多组份中,每种组份都对制动效果起到一定的作用。在确定材料配方的过程中,需要进行大量的对比试验。
复合摩擦材料的表面颜色和外观形状各有不同。但都是由粘结剂,增强纤维,磨料,润滑材料,填料五大类材料组成。其功用如下:
粘结剂:将增强纤维、磨料、润滑材料和填料等粉体材料粘合在一起。一般采用的是改性的酚醛树脂。常用的有:腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂、芳胫改性酚醛树脂和各种进口高温树脂。
增强纤维:在摩擦材料的摩擦过程中起关键作用,可以起到增强作用及改善摩擦磨损性能特性。常用的增强纤维有:石棉纤维、钢纤维、铜纤维、蛭石纤维、硅灰石纤维、海泡石纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、芳纶纤维、碳纤维、聚丙烯腈纤维等。制动材料中加入石棉纤维,具有柔韧性、摩擦系数高、价格低廉等特性,但在制作和使用过程中污染大气及致癌。碳纤维和芳纶纤维具有强度高、耐热、耐磨、耐腐蚀等一系列优异性能是一种比较理想的增强纤维材料,但价格昂贵。陶瓷纤维具有耐热、摩擦系数高、价格低等特性,但导热性差,易使制动材料出现裂纹。钢纤维具有强度高、耐热、导热性好,摩擦系数高且来源广泛价格低廉。
磨料:在摩擦材料中起到提高和稳定高温摩擦系数的作用。常用的磨料有:氧化铝、氧化硅、硫酸锆、氟化钙、碳化硅、氧化铁、铸石粉和难熔金属等。磨料应具有足够高的机械强度和硬度,以保证摩擦过程中尽量多的能量消耗在磨粒的破损上,但也不能过高,否则在很大程度上磨损了对偶材料。同时对磨料的粒度大小也有一定的要求,太小起不了作用,太大则会增大对偶材料的磨损,甚至引发噪声。
润滑材料:在摩擦材料中起到减小摩擦,提高耐磨性,并起到稳定摩擦性能的作用,同时还有助于摩擦材料的压模成型。常用的润滑材料有:石墨、二硫化钼、二硫化钨、硫化亚铜、氮化硼、硫化锑、氧化镁、铅、铋、锑、焦碳、滑石粉等。润滑材料随着加入量的增加,耐磨性明显提高,但摩擦系数会下降,材料的机械强度也会下降,故加入量不宜太多。
填料:在摩擦材料不仅可改善材料的物理特性,而且还可以起到调节制动效果、抑制噪音和降低成本的作用。常用的填料有:高岭土、长石粉、硫酸钡、碳酸钙、铜屑、石英粉、轮胎粉、橡胶粉、硅灰石粉等。填料是摩擦材料中不可缺少的组份。
专利CN02119505.6介绍了一种无石棉摩擦材料及制造方法;专利CN97112643介绍用毛发和钢纤维替代石棉摩擦材料;专利CN02116595.5一种无石棉摩擦材料及制造方法等专利都采用的是一次热压成型的生产制造方法。以上的专利都属于复合摩擦材料的生产制造。
目前,复合摩擦材料是将以上的这些材料根据配方和工艺要求,根据以下步骤制备:
第一步:将原材料按配方称料,然后在高速混料机中充分混合。
第二步:将混合粉称重放入模具内。(或先冷压)
第三步:热压成型,保证树脂固化反应完全。热压温度要根据树脂固化温度来确定,一般在140℃以上;压力12-20Mpa;保温时间和放气次数根据材料的形状和大小来确定。
第四步:后处理。根据树脂固化温度来确定后处理温度,一般在140℃以上;保温时间:4-24h。
第五步:机械加工,喷漆。得到形状、机械性能、摩擦磨损特性各异的复合摩擦材料。这就是目前生产复合摩擦材料的生产工艺流程。
上述方法用一次热压法生产复合摩擦材料,制造出来的摩擦制动片,材料的粘接强度较低,同时孔隙率较少,摩擦表面光滑,易于产生摩擦制动噪声。
发明内容
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