[发明专利]一种含纳米材料的高强度汽车制动摩擦片及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度制动摩擦材料，即一种含纳米材料的高强度汽车制动摩擦片及其生产方法。

背景技术

    国外发达国家刹车片行业目前在技术工艺、质量管理等方面均处于领先地位，刹车片生产企业和整车企业的开发是同步的。

    同时，由于我国国内刹车片市场巨大，经济环境良好，劳动力廉价等方面因素，国外刹车片企业现已呈现逐步向我国国内转移生产能力的趋势。这种情况在带动国内刹车片行业发展的同时也存在隐忧。国外知名企业具有产品、品牌、资本优势，对民族企业是一个挑战。     从目前世界范围的刹车片的技术工艺发展来看，对半金属配方的研究和应用最成功的应属北美；对少金属配方研究和应用最成功的应属欧洲；对NAO（无石棉有机物）配方的研究和应用最成功的应属日本。但是纵观整个世界刹车片产品的发展趋势，虽然各种配方体系都有其应用的市场。

随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车用户对制动安全性的要求越来越提高，原来的石棉摩擦片由于环境污染已经被淘汰，取而代之的是半金属摩擦材料，如碳纤维、金属纤维及有机纤维等。少金属配方和NAO配方已经成为引导摩擦材料发展的趋势，现在NAO配方摩擦材料已经占据了北美主机市场的60%以上，虽然少金属摩擦材料还在占据着欧洲摩擦材料市场的主体，但已经有相当多的主机和售后市场对NAO配方摩擦材料有了一定的需求。

公开的文献及专利报道的无石棉刹车片尽管环保，仍有诸多不足之处，如有的强度不够高，耐极速温变有欠缺，有的容易产生微裂纹，对偶件有的易磨损，噪声大等，最重要是工艺复杂，寿命短，效率低。

发明内容

    

本发明为了解决上述的技术问题提供一种少金属、机械性能好耐热性能好，使用寿命长、成本低并且生产效率高的含纳米材料的高强度汽车制动摩擦片。

    本发明的工艺技术方案

    一种含纳米材料的高强度汽车制动摩擦片，即采用碳纤维和碳纳米管做摩擦片增强材料，加入纳米硅酸稀土盐、陶土、石墨、二硫化钼、摩擦粉、树脂、金属粉、丁腈橡胶、无机粘合剂等，具体成分和质量百分比如下：

碳纤维                                      16～28%

碳纳米管                                    3～6%

纳米硅酸稀土盐                              4～13%

陶土                                        9～19%

石墨                                        4～18%

二硫化钼                                    4～9%

摩擦粉                                      4～10%

树脂                                        1～4.5%

金属粉                                      1～7%

丁腈橡胶                                    1～5%

无机粘合剂                                  8～24%

以上所述的碳纤维为高性能聚丙烯腈基碳纤维，强度4000～6000MPa，模量230～350Gpa；

其中所述的纳米硅酸稀土盐中的稀土为镧、鈰或钇元素；纳米硅酸稀土盐粒径25～98纳米，相对密度1～2.7g/cm³；

其中所述的石墨为胶体石墨，粒子大小在0.1～0.01微米；

其中所述的陶土以蒙脱石和高岭土为主；

其中所述的摩擦粉为椰子油摩擦粉；

其中所述的树脂为酚醛树脂及其改性树脂；

其中所述的的金属粉是指粒径为10                                               m左右单位的铜粉、铝粉、锌粉、稀土粉任意两种的混合物；

其中所述的无机粘结剂为水玻璃、云母或硅石；

其中所述的碳纳米管粒径67～78纳米。

一种含纳米材料的高强度汽车制动摩擦片的生产方法，主要包括以下主要步骤：