[发明专利]盘式刹车片摩擦材料、盘式刹车片及盘式刹车片制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式刹车片摩擦材料、盘式刹车片及盘式刹车片制造工艺。

背景技术

车片也叫刹车皮，在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起决定性作用。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成。其中，摩擦块由摩 擦材料和粘合剂组成，刹车时摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上与其产生摩擦，从而达到 令车辆减速刹车的目的。可见，摩擦材料是刹车片在制造过程和使用过程中很重要的组成 部分。 

摩擦材料可以采用合成材料普通热压法制得，热压温度在 200℃以下。其中，摩擦材料的原材料一般分为粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂和填料四大部分: 粘结剂是摩擦材料中的重要组元，他可以影响材料的热衰退性能、恢复性能、磨损 性能和机械性能，汽车摩擦材料中一般采用的是酚醛树脂；增强纤维是摩擦材料中起增强剂的作用，传统材料用的是石棉等矿物纤维，陶瓷型摩擦材料中使用的是矿物纤维、芳纶纤维和陶瓷纤维绒，摩擦性能调节剂可以分为两类，一类是莫氏硬度一般小于 2 的减摩材料，它的加入可提高材料的耐磨性，减小噪音及降低摩擦系数。这类材料主要有：石墨、石油焦等；另一类摩擦性能调节剂为莫氏硬度一般大于 4 的摩阻材料，它的加入可以增加材料的摩擦系数；填料主要以粉末的形式加入，其作用很多，例如，加入重晶石粉可以提高摩擦力距和稳定摩擦系数，又能减小对对偶件的损伤，提高整个摩擦副的耐磨性能。随着科技的进步和人们生活水平的提高，对刹车片的环保要求也逐步提高。可行性研究报告显示，在国外市场，无石棉、无金属的陶瓷型摩擦材料，已经开始向市场推广；欧美一些国家已经就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行立法。所以，在可以预见的将来，摩擦材料中重金属组分的含量将会成为摩擦材料出口欧美的一项贸易限制。因此，如何设计一种无金属的摩擦材料和用此摩擦材料制作的刹车片，以及如何设计其制造工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容   

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种盘式刹车片摩擦材料；

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种用此摩擦材料制作的盘式刹车片；

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种盘式刹车片制造工艺。

为解决上述第一个技术问题，本发明包括以下重量百分比的原料：酚醛树脂10%～20%，矿物纤维8%～12%，陶瓷纤维绒4%～8%，芳纶纤维3%～6%，石油焦6%～10%，天然石墨3%～6%，摩擦粉3%～6%，丁晴橡胶 3%～9%，重晶石粉16%～20%，蛭石粉4%～6%，轻质碳酸钙8%～12%，云母粉8%～12%。

优选地，包括以下重量百分比的原料：酚醛树脂13%～18%，矿物纤维9%～11%，陶瓷纤维绒4%～8%，芳纶纤维3%～6%，石油焦 6%～10%，天然石墨3%～6%，摩擦粉3%～6%，丁晴橡胶4%～8%，重晶石粉17%～19%，蛭石粉4%～6%，轻质碳酸钙9%～11%，云母粉9%～11%。

优选地，所述酚醛树脂为丁腈改性酚醛树脂。

所述丁腈改性酚醛树脂的工艺参数为：180-200目，游离酚含量≤ 2.5%、150℃时的固化速度 50-90S、125℃时流动距离 30～50mm；矿物纤维工艺参数为：纤维长度 0.075-0.175mm ，纤维直径 ≤0.005mm；陶瓷纤维绒工艺参数为：纤维直径3-5um，纤维长度150±25um ，渣球含量≤3% ，使用温度1000℃，拉伸强度1400-1600Mpa，莫氏硬度5-6Mohs，密度 2-3 g/㎝3 ；丁腈橡胶的工艺参数为：40-60 目、挥发份含量≤ 1%、凝胶含量≥ 70%、结合丙烯腈含量 40%±1% ；石墨的工艺参数为：碳含量≥94% ，粒度 100目筛下≥90%，挥发份≤2%，水分 ≤0.5%。

为解决上述第二个技术问题，本发明包括刹车片背板和压制在所述刹车片背板上的摩擦材料，所述摩擦材料为上述盘式刹车片摩擦材料。

为解决上述第三个技术问题，本发明包括以下步骤 ：

A、原料混配，准备以下重量百分比的原料：酚醛树脂10%～20%，矿物纤维8%～12%，陶瓷纤维绒4%～8%，芳纶纤维3%～6%，石油焦6%～10%，天然石墨3%～6%，摩擦粉3%～6%，丁晴橡胶3%～9%，重晶石粉16%～20%，蛭石粉4%～6%，轻质碳酸钙 8%～12%，云母粉8%～12%，将上述原料放入混料机中混配均匀成摩擦材料；

 B、热压成型，将混配好的所述摩擦材料及涂完胶的刹车片背板送入模压工序，加工出盘式刹车片的半成品 ；