聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法與流程
2023-12-08 00:24:06 3
技術領域：
本發明公開一種屬於汽車制動零件領域，尤其涉及聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法。
背景技術：
：剎車片也叫剎車皮。在汽車的剎車系統中，剎車片是最關鍵的安全零件，所有剎車效果的好壞都是剎車片起決定性作用。剎車片一般由鋼板、粘接隔熱層和摩擦塊構成，鋼板要經過塗裝來防鏽，塗裝過程用SMT-4爐溫跟蹤儀來檢測塗裝過程的溫度分布來保證質量。其中隔熱層是由不傳熱的材料組成，目的是隔熱。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產生摩擦，從而達到車輛減速剎車的目的。由於摩擦作用，摩擦塊會逐漸被磨損，一般來講成本越低的剎車片磨損得越快。申請號為CN201510147030.X公開了一種汽車剎車片，涉及汽車配件
技術領域：
，它由下列重量份數的原料製成：氮化矽陶瓷粉15～25份，碳化矽纖維20～40份，陶瓷粘接劑5～10份，酚醛樹脂3～5份，橡膠粉5～10份，摩擦粉5～10份，填料20～30份，納米二氧化矽2～5份，燒結助劑5～8份，消泡劑1～3份。該發明與現有技術相比具有如下有益效果：主要原料氮化矽陶瓷粉和碳化矽纖維為無機非金屬材料，強度高，耐高溫性能好，熱衰退小，摩擦係數穩定，但是該發明容易磨損。技術實現要素：本發明的目的是：提供了一種聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，硬度大，使用壽命長。技術方案是：聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）將聚丙烯腈基短炭纖維、高碳鉻鐵、矽鐵、二氧化矽、釩鐵、石墨、硼粉在混料機混合均勻，混合溫度為25～30℃，混合時間為60～80min；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、燒結，粉碎；（3）加入氧化銅、氧化鎂和氯化鎂，加入適量水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾24～30h，200～220℃條件下真空乾燥1～2h，利用CO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用超聲波進行處理。作為優選，步驟（1）中，所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為10～11微米，平均長度為9釐米。作為優選，步驟（1）中，所述各原料按重量份計，聚丙烯腈基短炭纖維20～60份、高碳鉻鐵10～30份、矽鐵40～80份、二氧化矽60～100份、釩鐵20～30份、石墨10～20份、硼粉20～30份。作為優選，所述的氯化鎂的加入量是硼粉質量的1%～2%。作為優選，步驟（2）中，在氬氣保護下進行燒結。作為優選，步驟（2）中，所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。作為優選，步驟（3）中，按重量份計，氧化銅10～13份、氧化鎂4～8份和氯化鎂3～6份。作為優選，步驟（3）中，水的加入量是氧化鎂質量的50～80%。作為優選，步驟（3）中，所述的CO2雷射器功率為3kW，掃描速度為8mm/s。作為優選，步驟（3）中，所述的超聲波功率為1～2kW，頻率為50～100kHz。利用本發明的製備方法可以明顯提高本發明的硬度，延長剎車片的使用壽命。具體實施方式實施例1聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維40份、高碳鉻鐵20份、矽鐵60份、二氧化矽80份、釩鐵25份、石墨15份、硼粉25份，放入混料機混合均勻，混合溫度為27.5℃，混合時間為70min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為10.5微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、在氬氣保護下進行燒結，粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。（3）按重量份計，加入氧化銅11.5份、氧化鎂6份和氯化鎂4.5份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的1.5%，加入氧化鎂質量的75%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾27h，210℃條件下真空乾燥1.5h，利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為1.5kW、頻率為75kHz超聲波進行處理。實施例2聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維20份、高碳鉻鐵10份、矽鐵40份、二氧化矽60份、釩鐵20份、石墨10份、硼粉20份，放入混料機混合均勻，混合溫度為25℃，混合時間為60min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為10微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、在氬氣保護下進行燒結，粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。（3）按重量份計，加入氧化銅10份、氧化鎂4份和氯化鎂3份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的1%，加入氧化鎂質量的50%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾24h，200℃條件下真空乾燥1h，利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為1kW、頻率為50kHz超聲波進行處理。實施例3聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維60份、高碳鉻鐵30份、矽鐵80份、二氧化矽100份、釩鐵30份、石墨20份、硼粉30份，放入混料機混合均勻，混合溫度為30℃，混合時間為80min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為11微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、在氬氣保護下進行燒結，粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。（3）按重量份計，加入氧化銅13份、氧化鎂8份和氯化鎂6份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的2%，加入氧化鎂質量的80%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾30h，220℃條件下真空乾燥2h，利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為2kW、頻率為100kHz超聲波進行處理。實施例4聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維50份、高碳鉻鐵15份、矽鐵75份、二氧化矽70份、釩鐵24份、石墨18份、硼粉25份，放入混料機混合均勻，混合溫度為28℃，混合時間為73min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為11微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、在氬氣保護下進行燒結，粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。（3）按重量份計，加入氧化銅11份、氧化鎂7份和氯化鎂5份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的1%，加入氧化鎂質量的55%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾26h，215℃條件下真空乾燥2h，利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為1kW、頻率為85kHz超聲波進行處理。對照例1與實施例4的區別在於：步驟（3）省略真空乾燥，風乾後直接用CO2雷射器處理。聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維50份、高碳鉻鐵15份、矽鐵75份、二氧化矽70份、釩鐵24份、石墨18份、硼粉25份，放入混料機混合均勻，混合溫度為28℃，混合時間為73min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為11微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型，然後在熱壓機上進行熱壓、在氬氣保護下進行燒結，粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s；熱壓壓力為15MPa，熱壓溫度為200℃，熱壓時間為10分鐘；燒結溫度為1400℃，燒結時間為10小時，燒結壓力為0.15MPa。（3）按重量份計，加入氧化銅11份、氧化鎂7份和氯化鎂5份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的1%，加入氧化鎂質量的55%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾26h，然後利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為1kW、頻率為85kHz超聲波進行處理。對照例2與實施例3的區別在於：步驟（2）直接粉碎後進入第（3）步。聚丙烯腈基短炭纖維剎車片的製備方法，包括以下步驟，（1）按重量份計，稱取聚丙烯腈基短炭纖維60份、高碳鉻鐵30份、矽鐵80份、二氧化矽100份、釩鐵30份、石墨20份、硼粉30份，放入混料機混合均勻，混合溫度為30℃，混合時間為80min；所述聚丙烯腈基短炭纖維的平均直徑為11微米，平均長度為9釐米；（2）將上述混合物壓製成型後粉碎；所述工藝參數為：壓制壓力為15MPa，壓制速度為6毫米/分鐘，壓制溫度為20℃，壓制時間為30s。（3）按重量份計，加入氧化銅13份、氧化鎂8份和氯化鎂6份，且氯化鎂的加入量是硼粉質量的2%，加入氧化鎂質量的80%的水混勻，塗刷在鋼基體剎車片的表面，自然風乾30h，220℃條件下真空乾燥2h，利用功率為3kW、掃描速度為8mm/sCO2雷射器進行雷射熔覆處理，再用功率為2kW、頻率為100kHz超聲波進行處理。性能測試：硬度HRC實施例175實施例273實施例374實施例475對照例163對照例251從表中可以看出，本發明的硬度為73～75HRC，明顯大於對照例，說明本發明的方法製備的剎車片具有良好的硬度，使用壽命更長。當前第1頁1 2 3