[发明专利]一种耐高温刹车片摩擦材料

说明书

本发明公开了一种耐高温刹车片摩擦材料，属于车用复合材料技术领域。本发明按重量份数计，将30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂置于混料机中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得混合浆料；随后将混合浆料注入模具中，将模具置于模压成型机中，于温度为150～160℃，压力为8～10MPa条件下，保温保压15～20min，即得耐高温刹车片摩擦材料。本发明提供的耐高温刹车片摩擦材料具有优异的热稳定性、摩擦性能和力学性能。

技术领域

本发明公开了一种耐高温刹车片摩擦材料，属于车用复合材料技术领域。

背景技术

刹车片摩擦材料作为制动装置中的核心要素，利用摩擦材料的摩擦性能将转动的动能转化为热能及其他形式的能量，从而实现运动装置制动，其性能的优良直接影响着整机装备运行的安全性、可靠性、舒适性等。自上世纪70年代，刹车片摩擦材料发生巨大的变革，从传统的石棉型摩擦材料过渡到无石棉型，相继推出半金属摩擦材料、无石棉有机型（NAO）摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、碳纤维摩擦材料和陶瓷摩擦材料等。然而随着汽车、运载车等高速交通工具及机械装备向着高速、高效、环保的方向发展，现代工业对摩擦材料的使用要求变得更为苛刻，因而研发性能优良且具有较高性价比的新型刹车片是国内外各科研机构研究的重点方向。

高性能刹车片摩擦材料不仅要求具有优异的摩擦磨损性能，而且具有良好的物理特性。可压缩性、内剪切强度、热膨胀量等物理特性是决定刹车片摩擦材料重要的性能指标。可压缩特性与密度及弹性模量密切相关，能间接反映刹车片摩擦材料的制动噪音状况，在影响制动滞后、制动踏板行程的同时，也影响制动的平顺性和舒适性。剪切强度检验是刹车片摩擦材料必备的检测项目，包括摩擦材料与背板的粘结剪切强度以及摩擦材料自身的内部剪切强度。剪切强度的降低容易导致制动系统失效，造成严重后果。热膨胀量是刹车片摩擦材料的一个重要指标，热膨胀量过大将导致制动器不能彻底释放，容易引发交通事故。目前传统的刹车片摩擦材料还存在热稳定性、摩擦性能和力学性能不佳的问题，因此还需对其进行进一步研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统刹车片摩擦材料热稳定性、摩擦性能和力学性能不佳的问题，提供了一种耐高温刹车片摩擦材料。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温刹车片摩擦材料，是由以下重量份数的原料组成：30～40份改性酚醛树脂，8～10份氧化石墨烯，4～5份纳米铁粉，8～10份二甲基硅油，8～10份纳米氮化铝，8～10份改性短切玻璃纤维，8～10份改性短切黄麻纤维，8～10份多壁碳纳米管，5～8份磷脂，3～5份固化剂；

所述耐高温刹车片摩擦材料的制备步骤为：

（1）按原料组成称量各原料；

（2）将改性酚醛树脂，氧化石墨烯，纳米铁粉，二甲基硅油，纳米氮化铝，改性短切玻璃纤维，改性短切黄麻纤维，多壁碳纳米管，磷脂和固化剂，搅拌混合，注模，模压成型，即得耐高温刹车片摩擦材料。

所述改性酚醛树脂的制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份甲醛溶液，40～60份苯酚，5～6份碳酸钠，30～40份硼酸溶液，将甲醛溶液，苯酚，碳酸钠混合，加热搅拌反应，随后加入硼酸溶液，保温搅拌反应，出料，即得改性酚醛树脂。

所述氧化石墨烯的制备过程为：将石墨烯与聚山梨酯按质量比1：5～1：10混合球磨，过筛，得石墨烯剥离片，将石墨烯剥离片与高锰酸钾溶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，调节pH，恒温搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得氧化石墨烯。