[发明专利]低硬度摩擦材料、刹车片及刹车片制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦材料领域，更具体的说，涉及一种低硬度摩擦材料、刹车片及刹车片制备方法。

背景技术

摩擦材料是一种用途广泛的材料,具有合适的摩擦系数和耐磨损性能，同时具有一定的耐热性和机械强度，能满足机械的传动与制动的所需性能要求，常用于各种制动、刹车部件，如闸瓦、刹车带、制动鼓、刹车鼓、刹车蹄中，或者动力传递设备如摩擦式离合器的摩擦副或某些自动变速箱的摩擦式离合机构中，工程机械设备如汽车、火车、飞机、石油钻机中，以及民用品如自行车、洗衣机中，大都有这类起到传动、制动作用的摩擦部件。

摩擦材料通常由粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂三大类原料及其它配合剂，经系列加工制成。其中的粘结剂，通常为酚醛树脂、环氧树脂、丁腈橡胶等；其中的增强纤维，包括早期的石棉纤维（因致癌已淘汰）、金属纤维如钢纤维、铜纤维，以及非石棉类的无机纤维如玻璃纤维或陶瓷、矿物纤维，或者多种有机聚合物纤维，包括高强度、高性能的碳纤维和芳纶；其中的摩擦性能调节剂，包括碳黑、轻质碳酸钙、蛭石粉、重晶石粉、云母粉、棕刚玉粉、碳化硅粉、氮化硅粉等；其中的配合剂通常包括能够改善增强纤维、摩擦性能调节剂中的无机填充料的分散效果，以及与有机粘结剂结合强度的偶联剂或表面活性剂。

为提高摩擦材料的耐磨性并增大摩擦系数，摩擦材料中通常含有硬度较高的成分，如上所述的钢纤维、棕刚玉粉、碳化硅粉、氮化硅粉等，这些硬度较高的成分构成了摩擦面上的硬质质点，起到了提高摩擦材料的耐磨性并增大摩擦系数的作用，但使得所述摩擦材料对相应摩擦副的磨损作用有所增大，也易造成较大温升和产生噪音，这在有些应用方面是不利的。

另一方面，通常的摩擦材料还具有较高的表面硬度，一般为洛氏硬度80-120HRB，这有时会带来一些问题，比如摩擦过程中若有其它较硬颗粒卷进摩擦面之间，则不易通过在摩擦材料内形成滑伤痕迹而快速离开摩擦面，容易对摩擦副产生明显的划伤，而对摩擦副产生明显的划伤长时间多次累积下来，可能改变摩擦副的表面状态，从而可能造成摩擦力的明显改变，这在很多应用方面是不希望发生的。所述其它较硬颗粒包括来自外部环境或设备内部硬度较高的颗粒、碎屑。

但如果不采用适当的硬质质点和较高的表面硬度，耐磨性和摩擦系数又往往低于要求，因而，如何提供符合具体应用要求的不含硬质质点的低硬度低噪音低磨耗的摩擦材料，是本领域的技术难题。

进一步地，刹车片作为摩擦材料的一种主要应用，所用的摩擦材料通常硬度较高，一般为洛氏硬度80-120HRB，且含有较多的硬质质点，如钢纤维、刚玉、碳化硅、氮化硅颗粒，使用过程中容易产生噪音和高温，易划伤对偶盘面。刹车片使用过程中，若有其它较硬颗粒卷进摩擦面之间，则不易通过在摩擦材料内形成滑伤痕迹而快速离开摩擦面，从而容易对对偶盘面产生明显的划伤；而且普遍密度大，一般为2.0-2.3g/cm3，有时不利于设备的轻量化。所述刹车片不仅包括车辆制动所用的刹车片，还包括其它一些设备如洗衣机等需要摩擦制动的刹车片。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种低硬度摩擦材料。

本发明的目的之二在于提供一种用上述低硬度摩擦材料制作的刹车片。

本发明的目的之三在于提供上述刹车片的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低硬度摩擦材料，以重量份数计，由以下原料制成：

轻质碳酸钙6-8份、冰晶石13-16份、硫化锑9-11份、活性炭0.5-2份、膨胀石墨2-4份、白炭黑3-6份、颗粒石墨2-4份、球状白蛭石6-8份、硅酸铝空心球4-6份、紫铜纤维粉0.5-2份、黄铜纤维粉10-12份、短切芳纶纤维0.5-2份、短切丙烯腈基碳纤维0.5-2份、短切硅酸铝纤维7-9份、硫酸钙晶须9-11份、硅灰棉2-4份、纳凯夫纤维7-9份、聚氨酯粉7-9份、丁腈胶粉2-4份。

其中，颗粒石墨优选3-4份、球状白蛭石优选7-8份、硅酸铝空心球优选5-6份。

所述的轻质碳酸钙，300-600目，具有提高耐热、耐磨性的作用。

所述的冰晶石（六氟铝酸钠），300-600目，具有提高耐热、耐磨性的作用。

所述的硫化锑，600-1000目，能够提高摩擦材料的高温性能,减轻高温时存在的热衰退，提高摩擦材料的抗烧蚀性能，明显改善摩擦材料的高温耐磨性，保持摩擦材料的摩擦稳定性。