[发明专利]一种多纤维混杂汽车摩擦材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车摩擦材料技术领域，具体涉及一种多纤维混杂汽 车摩擦材料，本发明还涉及了该多纤维混杂汽车摩擦材料的制备方法。

背景技术

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，它的性能好坏直接关系着系统运行的可靠性和稳定性。

汽车摩擦材料的发展大致经历了以下三个阶段：70年代中期以 前，汽车制动系统多为鼓式制动方式，多采用石棉摩擦材料；70年 代中期至80年代中期，世界能源危机、汽车速度的加快以及石棉危 害性的确认，均促使汽车制动器向盘式制动和无石棉摩擦材料方向发 展；80年代中期至今，盘式制动和新型摩擦材料迅速发展，并实现 了工业化生产。随着汽车工业的迅猛发展，摩擦材料也按照环保、安 全及速度超高的要求全面提高综合使用性能，相继诞生了第二代和第 三代半金属材料，如低导热率半金属基材料，低噪音半金属基材料等。 混杂纤维复合摩擦材料是摩擦材料的一个重要的发展方向。90年代 以来，国内外研究者不仅广泛开展了混杂纤维增强聚合物复合材料的 摩擦学性能研究，且进一步研究了其磨损机理。

我国汽车摩擦材料研究起步晚，在工业基础、技术水平、工艺设 备以及产品的品种、数量和性能等方面与世界发达国家还有较大差距。 目前我国汽车摩擦材料存在一些急待解决的问题：

1.摩擦材料品种单一，不能满足性能多样化和系列化的要求。

2.对摩擦材料的配方优化、结构优化以及工艺优化的相关研究 和可控性研究还不足，生产自动化程度还较低，产品档次低、 质量不稳定，；

3.摩擦材料生产工艺复杂，生产成本高及生产效率低；

因此，开发出成本低而性能高的摩擦材料，特别是适应车辆的高 速化、轻量化的高温汽车摩擦材料迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种多纤维混杂汽车摩擦材料，解决现有汽 车摩擦材料导热性差、高温综合性能较低以及制备成本高的问题。

本发明的另一目的是提供该多纤维混杂汽车摩擦材料的制备方 法。

本发明所采用的技术方案是，一种多纤维混杂汽车摩擦材料，其 特征在于，按照重量百分比，由以下原料组分组成：硅酸铝陶瓷纤维 6％～10％，碳纤维2％～5％，钢纤维2％～5％，芳纶纤维5％～10％，铸 铁粉1％～5％，铜粉2％～6％，石墨1％～5％，硫酸钡2％～8％，酚醛树 脂15％～20％，Y-3填料15％～30％，粉煤灰10％～15％，以上各组分重 量百分比之和为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，一种多纤维混杂汽车摩擦材料 的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、将碳纤维用40％的硝酸浸泡24h～36h，将芳纶纤维用丙 酮浸泡12h～15h，分别用清水冲洗并中速搅拌，使其呈绒状纤维，并 将纤维在50℃～70℃温度下烘干；

步骤2、将酚醛树脂、铸铁粉、铜粉、石墨、Y-3填料、硫酸钡 和粉煤灰放入研磨机中进行研磨处理，使成为30～60目的粉末状原料；

步骤3、在步骤1和步骤2中得到的原料中，按照重量百分比分 别称取：硅酸铝陶瓷纤维6％～10％，碳纤维6％～12％，钢纤维2％～5％， 芳纶纤维5％～10％，铸铁粉1％～5％，铜粉2％～6％，石墨1％～5％， 硫酸钡2％～8％，酚醛树脂12％～20％，Y-3填料15％～30％，粉煤灰 15％～25％，以上各组分重量百分比之和为100％；

步骤4、将步骤3称取的原料按先后顺序依次放入高速混料机中 进行混合；

步骤5、对步骤4得到的混合原料进行热压成型处理，热压压力 为10MPa，温度为80℃～100℃，保压时间8min～15min；

步骤6、将步骤5中得到的物料放入热处理设备中，在150℃～170℃ 温度下固化热处理10h～12h，自然冷却后，即得成品。

步骤1中，碳纤维的质量指标为：纤维长度8mm～15mm，单丝 直径为7um，抗拉强度≥250kg/mm²，断裂伸长≥1％，含碳量≥90％； 芳纶纤维的质量指标为：纤维长度6mm～8mm，密度1.44g/cm³，单 丝直径为12um，分解温度约500℃，线性热膨胀系数-3.5×10^-6/K， 断裂伸长率3.3％。