[发明专利]一种耐高温汽车制动衬片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温汽车制动衬片的制备方法，属于复合摩擦材料技术领域。

背景技术

随着汽车科技的进步，汽车的速度越来越快，制动器越来越小，对摩擦材料的性能提出了更高的要求，使用条件也更为苛刻。汽车摩擦材料是汽车制动器、离合器和摩擦传动装置中的关键材料，它将汽车运动的动能转化为热能和其它形式的能量，从而使汽车制动。因此，它的性能直接关系着系统运行的可靠性和稳定性。随着现代汽车工业的发展，对摩擦材料的性能要求也越来越高，例如要有足够而稳定的摩擦系数，动、静摩擦系数之差要小，要有良好的导热性、较大的热容量和一定的高温机械强度，要有良好的耐磨性和抗粘着性，不易擦伤对偶件，无噪声，成本低，对环境无污染等。

摩擦材料大多以酚醛树脂作为树脂基体，使各种增强纤维和其它组分粘结成具有摩擦制动所需各种性能的摩擦材料产品。基体树脂对整个材料性能具有十分重要的作用。但现在摩擦材料中使用的酚醛树脂存在脆性大、韧性差、模量高、硬度高、粘结力小、吸水率高、收缩率大、导热性差、耐热性有限等缺陷，极大的影响着刹车片的性能。因而，必须对酚醛树脂改性，尤其是提高其耐热性，以满足新型车用刹车片的需求，公开号CN 101186709A公开的橡胶改性树脂基摩擦材料，摩擦系数稳定，产品磨耗小，热衰退率有明显改善，低于20％，而对比样中采用纯酚醛树脂产品热衰退高达35％以上。公开号CN 1908038A公开的一种添加纳米改性树脂刹车片制备方法，提高了摩擦材料的热衰退和热恢复性能。另外还有硼、苯并噁嗪、有机硅、聚酰亚胺改性酚醛树脂的报道，但酚醛树脂属于有机物，耐高温效果仍然不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温摩擦材料及其生产方法。向摩擦材料中加入相变材料，利用相变潜热吸收制动过程中产生的摩擦热，从而降低摩擦材料的热衰退，提高摩擦材料的性能。

本发明的技术方案为：采用高温烧结法制备共晶盐相变材料，再将其与有机粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂和其他几种填料混合制备摩擦材料，制备工艺过程为：制备相变材料-原料预处理-配料-混合-预压-热压成型-热处理-机加工-成品。

一种耐高温摩擦材料主要由有机粘结剂、相变材料、增强纤维、摩擦性能调节剂和其他几种填料组成，其基本配方如下：

(1)酚醛树脂：  10％～20％

(2)相变材料：  20％～50％

(3)无机纤维：  10％～20％

(4)纤维素纤维：1％～2％

(5)石墨：      8％～12％

(6)二硫化钼：  0.5％～2％

(7)氧化铝：    1％～3％

(8)粉煤灰：    20％～30％

(9)硅灰石粉：  5％～10％

(10)硫酸钡：   将总量填至100％。

各组分原料按照上述基本配方以质量百分比进行称量，在高速混合机中搅拌30min，将混合均匀的原料置于模具中进行热压成型，成型产品在鼓风式干燥箱中热处理12h即得成品。

本发明与现有的摩擦材料相比，具有以下优点：

1、本发明中制备的共晶盐/镁铝尖晶石相变材料，共晶盐分布在陶瓷体的微米级超微网络中，当温度达到共晶盐相变温度后，共晶盐熔化吸收相变潜热熔化，但由于微孔的毛细张力，熔盐不会流出，解决了相变材料容易泄露的问题。

2、加入相变材料的制动衬片具有较高的热稳定性，即抗热衰退性能良好，而且具有较低的磨损率。本发明制备的耐高温汽车制动衬片，在350℃下进行摩擦磨损性能测试，其摩擦系数和磨损率均优于国家标准GB 5763-1998的要求。另外，无机纤维的加入也大大提高了摩擦材料的高温机械性能。

3、原料成本低，本发明中采用粉煤灰作为组分材料，加入量为20％～30％，而它的价格约为70元/吨，远低于其它常见的摩擦材料组分的价格，因而可大幅降低摩擦材料的成本。

具体实施方式

本发明提供一种耐高温汽车制动衬片的制备方法，它由有机粘结剂：酚醛树脂，增强体：无机纤维和纤维素纤维，摩擦性能调节剂：石墨、二硫化钼、氧化铝，自制相变材料和其他几种填料：粉煤灰、硅灰石粉重晶石组成，所述摩擦材料的各组分百分含量之和为100％。

本发明提供的一种耐高温制动衬片的制备方法包括以下步骤：