[发明专利]一种盘式摩擦材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式摩擦材料及其制作方法。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料，它主要包括制动器衬片（刹车片）和离合器面片（离合器片）。以往技术中，摩擦材料一般包含有石棉成份，以满足耐高温的要求，但石棉成分的摩擦材料在制作和使用过程中，均会产生石棉粉悬浮在空气中，容易造成空气污染且对人体有害，因此，世界各国都相继研制出无石棉摩擦材料。然而，随着汽车工业的飞速发展，汽车等运输工具向高速、大型、重载方向发展，对制动的安全性提出更高的要求，相对于大客车、重载车，越来越多的车辆逐步由鼓式制动改为盘式制动，这对摩擦材料性能稳定性有更高的要求，对于鼓式制动片其单位面积上所承受制动的能量要远小于盘式片，在制动的过程中，大量热能聚集在摩擦片表面使其温度剧烈升高，这就要求车辆在高速连续制动的过程中必须有足够的摩擦系数来保持安全制动距离，因此开发一种耐高温、有足够摩擦系数的特殊摩擦材料是研究的重要方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能避免环境污染、耐热性好、性能稳定、摩擦系数高的盘式摩擦材料及其制作方法。

本发明一种盘式摩擦材料所采用的技术方案是：包括下列重量份的原材料制成：钢纤维25-35份、芳纶纤维0.5-1.5份、碳类物质24-30份、粘接剂7-9份、重晶石粉25-30份、填料21-22份，所述填料包括摩擦粉、铬铁矿粉和三硫化锑。

优化的，所述碳类物质包括合成石墨4-6份、天然石墨8-10份、无定型碳12-16份。

优化的，所用粘接剂包括丁腈改性树脂6-7份、橡胶粉1-2份。

本发明一种盘式摩擦材料的制作方法所采用的技术方案是：采用干法预成型工艺，按以下步骤进行：

（1）混料：先将全部的钢纤维和芳纶纤维、部分重晶石放入混料机中进行搅拌，再放入剩余原料进行搅拌；

（2）热压：将混拌料直接放入模具中，压制温度150±5℃，压力30-40Mpa，按保温保压40-60s/mm条件下进行热压，保压15-20s后排第一次气，每次排气停留时间为2-4s，以后每隔10s开模排气6-12次；

（3）热处理：在烘烤箱内进行热处理，从室温～140℃等速升温1-2个小时，保温1-2个小时，140～160℃升温1个小时，保温2-3个小时，160～180℃升温1个小时，保温2-3个小时，180～200℃升温1个小时，保温4-6个小时，在降温到120℃后打开炉门自然冷却到室温。

优化的，在进行步骤（2）之前，先预压成型，把混好的料投入到预成型模具中，采用400-500kg/cm²压力成型为冷坯，再将冷坯放入模具中进行压制。

优化的，步骤（1）中，先将全部的芳纶纤维和部分重晶石搅拌2-3分钟，再放入剩余原料在主浆转速80-100r/min下搅拌10-15分钟。

本发明的有益效果是：由于本发明包括下列重量份的原材料混合而成：钢纤维25-35份、芳纶纤维0.5-1.5份、碳类物质24-30份、粘接剂7-9份、重晶石粉25-30份、填料21-22份，所述填料包括摩擦粉、铬铁矿粉和三硫化锑，与现有的技术相比，本发明采用金属纤维、有机纤维作为纤维组分，摩擦材料不含石棉成分，解决了产品强度问题，粘接剂的成分少，即树脂所含游离酚少，由于高温下树脂热分解，产生气体会形成气垫膜，降低了摩擦系数，为此在减少树脂用量的时候要考虑材料的抗压强度，所以采用了钢纤维为主、芳纶纤维为辅来提供材料的强度来满足耐冲击、剪切力，尤其在高温情况下，一般有机纤维的强度会有明显的减弱，而钢纤维在高温下具有优良的韧性和稳定性，同时加入碳类物质较多，提高产品气孔率，高碳材料解决产品表面热斑问题，使用后的产品表面平整无龟裂，摩擦盘表面无刮伤，制动效果好，所制得的摩擦材料具有耐磨、热衰退小，而且，有效地改善产品制动性能、对偶损伤，所以本发明能避免环境污染、耐热性好、性能稳定、摩擦系数高、对偶磨损小。

具体实施方式

下面给出本发明的思路及具体实施例对本发明详细说明。