[发明专利]一种摩擦材料用石墨及制备方法

说明书

本发明涉及一种摩擦材料用石墨及制备方法，具体涉及一种简单的使用石油焦、煤等制备具有一定高回弹率石墨的方法。原料经过多次高温处理，去除了部分有机物和杂质，形成了疏松、部分有序的内部结构，得到了回弹率较高的石墨材料。该石墨既具有碳质材料的耐高温、耐腐蚀、润滑性，又能通过疏松结构降低摩擦材料的刹车噪音，可以替代摩擦材料中的铜成分、达到其所要求的性能。

技术领域

本发明涉及一种摩擦材料用石墨及制备方法，特别涉及一种简单的使用石油焦、煤等经过高温处理制备具有一定高回弹率石墨的方法。

背景技术

摩擦材料广泛用于交通运输工具的制动过程，是车辆制动的关键部件。随着汽车和高铁行业的飞速发展，人们对车辆的运行速度、安全性、舒适度等提出了越来越高的需求，因此摩擦材料的改进提升可以说从未间断，比如NAO材料等，倒角降噪等，以及添加铜、铜合金纤维或颗粒等，来达到人们所要求的摩擦材料的性能。然而，现代社会对环保与安全的高要求，已经逐渐对摩擦材料中铜的使用提出了限令，所以削减、替代NAO材料中的铜成分成为当务之急，研发、试用过程也带来了各种问题。

经过多方研究，人们发现一种具有回弹性能的石墨材料可以很好的解决上述问题。石墨是摩擦材料的一种减磨填料，由于其自身的耐高温、润滑性等性能，降低了和对偶件的磨损，提高了导热性，改善了摩擦平稳性和抗粘着性，并且制品易于加工。具有回弹性的石墨因其独特的自身结构，在摩擦材料中起到了不可忽视的作用，专利CN105849433 B，发现加入一定比例的弹性石墨化碳颗粒，既能满足涉及铜成分含量的法规，又能抑制摩擦材料在高速高载荷制动时发生的摩擦材料端部的崩裂；CN 102492395 B中，公开了加入高回弹石墨后，摩擦材料和对偶在制动时能柔和接触而不产生共振，达到了消除制动噪音的目的。

由于此石墨材料的优异性和特殊性，多方摩擦材料的生产厂家都在逐步试验，以实现该材料的合理化利用。不过从上述专利可以看出，目前使用的具有回弹性能的石墨，主要为进口材料，国内很难找到。基于此，找到一种方法简单、可以批量生产、回弹性能优异的石墨材料，无论对摩擦材料厂家还是石墨厂家，意义非凡。

发明内容

本发明的目的是为了得到一种摩擦材料用石墨而提供的一种简单的使用石油焦、煤等制备具有一定高回弹率石墨的方法。

本发明提供的制备具有一定高回弹率石墨的方法，其具体方法如下：

1）将一定粒度的石油焦、某煤等在900-1400℃进行提纯、碳化，得到初步碳化产物，测试灰、挥发分和水含量，检测物料提纯程度；

2）将1）中物料破碎为<1cm的颗粒，混合均匀；

3）将2）中混合物填入石墨化炉，按物料不同、选取对应的石墨化温度和时间，自1700-3000℃不等，得到具有一定石墨化度（60-99%）的石墨材料；

4）根据物料不同，选择进行二次石墨化，完善石墨结构，通过破碎、筛分，得到特定粒度的高松装、高回弹石墨材料。

本发明的有益效果：

高回弹率石墨应用于摩擦材料中，可以改善、满足目前摩擦材料的缺陷和铜成分问题，可以实现国内高回弹率石墨的供应生产，降低成本、避免进口垄断现象。石墨的反弹率可以达到23.6%，达到了进口材料的水平。

具体实施方式

实施例1：将一定粒度的石油焦在1100℃进行初步提纯，得到煅后石油焦，挥发分<0.5%；随后破碎为粒度<1cm的颗粒并送入石墨化炉，在2100℃石墨化一定时间，得到具有疏松结构的石墨材料；然后通过破碎、筛分得到20-100目的石墨颗粒，其反弹率可以达到20.1%。

实施例2：将实施例1中的石油焦替换为某煤材料，继续在2700℃高温下进一步石墨化，通过筛分得到20-100目、具有高松装、高反弹率的石墨材料，其反弹率可以达到23.6%。