[发明专利]一种半金属陶瓷基汽车刹车片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种刹车片，特别是涉及一种用于汽车制动系统的低金属陶瓷基复合刹车片，本发明还涉及该汽车刹车片的制备方法。

背景技术

汽车刹车片是汽车制动系统的A类关键零部件，其性能的好坏直接关系到汽车运行的安全性和可靠性。目前市场上主流的汽车刹车片均采用半金属或少金属树脂基摩擦材料，当汽车在连续或紧急制动时，刹车片和制动盘表面的温度高达500～700℃，由于树脂基刹车片耐温性能欠佳，在高温下会分解放出水、气、油等，在摩擦表面形成一层薄膜，使干摩擦变成混合摩擦或湿摩擦，摩擦系数显著降低，存在刹车失效的隐患，同时由于树脂的大量热分解，降低了其粘结作用，材料高温磨损加剧，导致刹车片的使用寿命显著降低。目前市面上的一些陶瓷汽车刹车片采用较多量的陶瓷纤维替代传统的钢纤维，尽管其制动舒适性能(包括噪音、落灰以及与对偶匹配性等)明显提高，但是由于仍然采用树脂作为主要粘结剂，导致了其存在高温热衰退以及在高温下极易产生裂纹和高温磨损性能较差等问题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题提供一种安全性和可靠性高的半金属陶瓷基汽车刹车片。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供该的金属陶瓷基汽车刹车片的制备方法。

为了解决上述第一技术问题，本发明提供的半金属陶瓷基汽车刹车片，其材料配方按重量百分比计算为：

粘结基体15-30，增强纤维25-50，摩擦性能调节剂10-20，填料10-30，其中：

所述的粘结基体主要以改性铝、硅酸盐类陶瓷相作为无机高温粘结剂，少量酚醛树脂和橡胶作为有机中低温辅助粘结剂，无机陶瓷粘结剂和有机粘结剂的重量比＝5∶1；所述的增强纤维主要为钢纤维，铜纤维、陶瓷或矿物纤维作为辅助增强纤维，钢纤维与辅助增强纤维的重量比＝10∶1；所述的摩擦性能调节剂包括铬铁矿、石墨和摩擦粉；所述的填料为石油焦炭和重晶石。

其材料配方按重量百分比计算为：

陶瓷粘结剂  10～20，  树脂/橡胶                 5～10，

钢纤维      30～40，  铜纤维、陶瓷或矿物纤维    5～10，

石墨      5～10，   硫化锑        3～8，

铬铁矿    2～5，    有机摩擦粉    2～5，

重晶石    10～20，  石油焦炭      5～10。

为了解决上述第二技术问题，本发明提供的制备半金属陶瓷基汽车刹车片的方法，包括如下步骤：

(1)、配料：按上述配比称量各个组分物料；

(2)、混料：将称量好的各物料投入高速混料机中，混料时间4～5分钟；

(3)、成型：按刹车片型号称取混合料，倒入热压模中，压制压力200～300kgf/cm²，热压温度160～200℃，排气10～12次，保压时间根据刹车片的厚度而定，一般是55～65s/mm；

(4)、热处理：将刹车片在2小时从室温升温到160℃，保温4小时，再在1小时升温到210℃，保温4小时，然后随炉冷却至室温；

(5)、再将上述制得的产品按技术要求进行磨削、倒角，开槽，然后在650～700℃的温度下进行高温烧蚀表面处理，再经喷涂、印标，加工成为汽车刹车片。

采用上述技术方案的半金属陶瓷基汽车刹车片及其制备方法，相对于半金属树脂基汽车刹车片，半金属陶瓷基汽车刹车片在速度/压力相关性、制动效能、噪音控制、耐温性能和使用寿命等方面都有较大的提高，而制造成本基本持平，半金属陶瓷基汽车刹车片是一种性价比较高的新型摩擦材料制品。

综上所述，本发明是一种安全性和可靠性高的半金属陶瓷基汽车刹车片，其制备方法简单可靠。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供的半金属陶瓷基刹车片的配方说明

陶瓷粘结剂10～20(wt.％)  树脂/橡胶             5～10(wt.％)

钢纤维    30～40(wt.％)  铜纤维、陶瓷或矿物纤维5～10(wt.％)

石墨      5～10(wt.％)   硫化锑                3～8(wt.％)

铬铁矿    2～5(wt.％)    有机摩擦粉            2～5(wt.％)

重晶石    10～20(wt.％)  石油焦炭               5～10(wt.％)。