[发明专利]一种用稻麦秸秆制成刹车片摩擦材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种用稻麦秸秆制成刹车片摩擦材料的方法。

背景技术

改革开放以来，国民经济快速增长，科技创新、自主创新已成为国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。随着人们生活水平的日益提高，对汽车的需求也越来越大。近年来，我国汽车产业的产销数量不断增长，我国已然成为一个汽车产销大国。汽车上最重要的安全系统就是制动系统，所有的制动部件都是安全件，刹车片是整个制动系统中重要的环节之一，直接影响到整个制动系统的可靠性。刹车片与刹车盘(鼓)相互摩擦形成摩擦对偶，产生制动力矩，从而达到车辆减速刹车的目的。机动车辆中的刹车片主要采用石棉、钢纤维、树脂等多种原料制成，所制成的刹车片具有比重大、导热系数低、热稳定性差、噪音高和不耐高温等缺点，存在刹车可靠性差、磨损快、易老化断裂、使用寿命短等缺陷。其次，由于石棉中含有致癌物质而已被国家明令禁止使用。目前，作为石棉刹车片的替代产品，一般采用矿物纤维、炭纤维、钢纤维等材料制成，但都不同程度的存在熔点低、热稳定性低、散热效果差、摩擦系数小、刹车性能差、使用寿命短、制造成本高等缺点，尤其在频繁刹车或紧急刹车状态下，刹车片的摩擦面容易产生金属转移及咬合现象，导致刹车片离合的灵敏度下降。随着技术的发展，磷片石墨以其特有的比重小、耐高温、高导热、自润滑、强耐磨、强稳定性、抗热震、减噪好及良好的可塑性等性能，在刹车片行业中应用。机动车辆刹车片无论是石棉刹车片还是无石棉刹车片，都要用石墨做减摩剂，其一是为了保护对偶，其二是为了降低噪音。但是，由于石墨矿产资源逐年减少，石墨市场价格不断上升，成本增加，企业难以承受。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种性能优越的磷片石墨摩擦材料替代品，以满足市场需求，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种用稻麦秸秆制成刹车片摩擦材料的方法，该方法以稻麦秸秆为原材料制成炭粉，以减少摩擦材料对磷片石墨的使用量，增强了刹车性能和制动效果，降低了生产成本，摩擦系数稳定，结构简单，刹车噪音小，环保无污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种用稻麦秸秆制成碳粉摩擦材料，用该摩擦材料加以下材料成份：增韧纤维15％、改性树脂16％、增摩剂14％、硫磺+锡粉9％、炭黑1.6％、氧化锌2.5％、硫酸钡8.9％、稻麦秸秆炭粉10％、氢氧化铝6％、改性溧珠14％、硬脂酸锌3％，将上述材料混合搅拌均匀，在模具中压制，温度控制在150℃～160℃，压机压制压力为18兆帕，排气3次，每次30秒，保温300秒，后热处理温度为150℃～180℃，时间根据工件大小决定，一般4～12小时，然后降温至50℃时，热处理结束，按工艺要求进行磨削、倒角等机械加工，即制得用本发明稻草、麦秆碳粉摩擦材料制成的刹车片。

所述稻麦秸秆炭粉按如下方法制作：

稻麦秸秆选料清洗——烘干——粉碎——高压成芯棒——炭化——研磨成粉。

一、稻麦秸秆选料清洗

选用一年期的稻麦秸秆，发霉、腐烂的不可使用，采用新收割的稻麦秸秆收回后，清洗秸秆上的泥土和杂质。

二、烘干

清洗后的稻麦秸秆在太阳下进行暴晒或烘干。如果烘干，将温度控制在45℃-55℃，烘干时间控制在1小时-1.5小时，但不能使稻麦秸秆表面变褐色或发生脆性，必须要保持稻麦秸秆原来的颜色及韧性。用麦稻草水分仪进行检测，含水量控制在9％-12％左右，含水量最大不能超过13％。

三、粉碎

将烘干后的稻麦秸秆进行粉碎，粉碎后长度为0.1-0.2厘米左右，粉碎后的稻麦秸秆不得露天存放，用干燥仓库存放，严防再次进入水份。

四、高压成芯棒

粉碎后的稻麦秸秆内加入5％20-40目金蛭石，并用搅拌机搅拌均匀，利用蛭石高温膨胀的特性，增加芯棒受热的均匀度，从而提高炭化质量，再用制棒机压制成长度为10厘米、直径为6厘米左右的芯棒。

五、炭化

1、采用轨道炉或工业窑进行炭化，排潮期从点火至炉温上升到130℃，时间为4小时。

2、初级炭化温度从130℃至250℃，打开鼓风机，对窑内鼓风，初级炭化时间为4小时，鼓风机开30分钟，停30分钟，共4次。