碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法
2023-08-11 03:22:11 1
專利名稱：碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法
技術領域：
本發明涉及一種摩擦材料的配方及製造方法，尤其是一種用於汽車工業領域中的剎車片的配方及製造方法。
背景技術：
增強材料是摩擦材料配方的重要組成部份之一，在摩擦材料配方中，主要使用的有金屬纖維、有機纖維和無機纖維，它們不但對摩擦材料的強度起著至關重要的作用，而且對改善摩擦材料的磨損性能有著重要作用。現有的摩擦材料由於其強度及耐高溫性能一般，速度敏感性較差的原因，不能在高速列車、賽車上使用，否則會出現摩擦材料脫片或碎裂的問題而導致制動功能失效。摩擦材料配方的基本組成為粘結劑、增強材料、研磨劑、潤滑劑、摩擦性能調節劑和填料。
發明內容
本發明的目的在於提供一種碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法。本發明所採用的技術方案是碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其配方為(按重量百分比)粘結劑為8-15% ；增強材料為5-10% ；研磨劑為20-30% ；潤滑劑為12-20% ；摩擦性能調節劑為10-20% ；填料為25-40%。其製造方法為將碳纖維短切成3_5mm，然後使用研磨機將其研磨成漿泊狀，將配方中的原料混料、熱壓成型、磨削、噴漆，製得成品。粘結劑為矽改性酚醛樹脂，增強材料為碳纖維漿粕，研磨劑為矽酸鋯、鋯英粉、碳化矽或三者混合物，潤滑劑為石墨、硫化物或其混合物，摩擦性能調節劑為焦碳粉、摩擦粉、 雲母或三者混合物，填料為硫酸鋇、碳酸鈣或其混合物。本發明所採用的最佳配方為(按重量百分比)矽改性酚醛樹脂為7%，碳纖維漿粕為7%，矽酸鋯為10%，碳化矽為10%，鋯英粉為6%，石墨為12%，三氧化二鉬為3%，雲母為10%， 焦炭粉為2%，重晶石為8%，碳酸鈣為25%。與現有技術相比，本發明的優點是有極好的強度和耐高溫的特點，可以使摩擦材料的使用溫度達到1000度以上，並具有優異的衰退性能、壓力敏感性和速度敏感性，從而可以達到高速列車、賽車的使用要求。漿泊狀的碳纖維具有更大的比表面積、良好的分散性能和更強的抓附力，可以使摩擦材料中各種材料更均勻地混合在一起，並對粉狀材料和顆粒料具有很好的吸附作用，從而使摩擦材料具備了理想的機械強度，並擁有了優異的摩擦磨損性能。
圖1為本發明的碳纖維基摩擦材料AK-Master試驗結果。圖2為本發明的碳纖維基摩擦材料SAE J2521試驗結果。
具體實施例方式採用最佳配方(按重量百分比)矽改性酚醛樹脂為7%，碳纖維漿粕為7%，矽酸鋯為10%，碳化矽為10%，鋯英粉為6%，石墨為12%，三氧化二鉬為3%，雲母為10%，焦炭粉為2%， 重晶石為8%，碳酸鈣為25%。利用如下製造方法為將碳纖維短切成3mm，然後使用研磨機將其研磨成漿泊狀，將配方中的原料混料、熱壓成型、磨削、噴漆，製得成品。加工明銳前片4套，依據 AK-Mastert和SAE J2521試驗標準進行相關測試。試驗結果
從圖一的數據可以看出，該碳纖維基摩擦材料的摩擦係數為0. 3，而且非常穩定，第一次衰退最小摩擦係數為0.沈3，第二次衰退摩擦係數為0. 294,從40Km/h到170Km/h摩擦係數的變化為0. 30-0. 25，重量磨損為6. 4g。由此可以得出，第一次衰退率為12%，第二次衰退率為2%，速度衰退為16%，這個結果已經遠遠小於標準<30%的要求，說明該配方剎車片的溫度、速度敏感性完全可以達到使用要求。對於D465產品摩擦材料重量為180g，完成一個AK-Master試驗損失的重量為 6. 4g。所以按照常規每個AK-Master試驗相當於行駛2000Km的經驗，可以根據下式計算出該剎車片的使用壽命為180g/6. 4g*2000Km=56250Km,大大高出了常規30000Km的標準要求。從圖二 SAE J2521標準試驗數據可以看出，該產品的噪音發生機率為0.3%，噪音性能級別為9. 8。綜合上述數據分析，該碳纖維基摩擦材料配方具有優異的摩擦性能、磨損性能和噪音性能。可以推廣應用於溫度、速度敏感性要求較高的摩擦材料領域。
權利要求
1.碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其特徵在於其配方為(按重量百分比)粘結劑為8-15% ；增強材料為5-10% ；研磨劑為20-30% ；潤滑劑為12-20% ；摩擦性能調節劑為 10-20% ；填料為 25-40%。
2.根據權利要求1所述的碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其特徵在於其製造方法為將碳纖維短切成3-5mm，然後使用研磨機將其研磨成漿泊狀，將配方中的原料混料、熱壓成型、磨削、噴漆，製得成品。
3.根據權利要求1所述的碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其特徵在於粘結劑為矽改性酚醛樹脂，增強材料為碳纖維漿粕，研磨劑為矽酸鋯、鋯英粉、碳化矽或三者混合物， 潤滑劑為石墨、硫化物或其混合物，摩擦性能調節劑為焦碳粉、摩擦粉、雲母或三者混合物， 填料為硫酸鋇、碳酸鈣或其混合物。
4.根據權利要求1所述的碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其特徵在於其最佳配方為(按重量百分比)矽改性酚醛樹脂為7%，碳纖維漿粕為7%，矽酸鋯為10%，碳化矽為 10%，鋯英粉為6%，石墨為12%，三氧化二鉬為3%，雲母為10%，焦炭粉為2%，重晶石為8%，碳酸鈣為25%。
全文摘要
本發明提供一種碳纖維基摩擦材料的配方及製造方法，其配方為粘結劑為8-15%；增強材料為5-10%；研磨劑為20-30%；潤滑劑為12-20%；摩擦性能調節劑為10-20%；填料為25-40%；其製造方法為將碳纖維短切成3-5mm，然後使用研磨機將其研磨成漿泊狀，將配方中的原料混料、熱壓成型、磨削、噴漆，製得成品；有極好的強度和耐高溫的特點，可以使摩擦材料的使用溫度達到1000度以上，並具有優異的衰退性能、壓力敏感性和速度敏感性，從而可以達到高速列車、賽車的使用要求。
文檔編號C09K3/14GK102382626SQ20111024601
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者張宏光, 張江山, 李忠貞, 白克江, 穆廣欣 申請人:東營博瑞制動系統有限公司