一種纖維增強陶瓷基摩擦材料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種纖維增強陶瓷基摩擦材料的制備方法，包括如下步驟：(a)配物料，將粘結劑、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混合，得到混合物料；(b)擠出造粒，將所述混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料；(c)熱壓成型。與現有技術相比，本方法有效地解決了纖維增強陶瓷基摩擦材料中碳纖維和礦物纖維的集束性；也有利于固體組分被粘結劑充分浸潤，使得固體組分充分分散；用本方法制備的摩擦材料具有優異的力學性能和摩擦磨損性能。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，包括如下步驟：(a)配物料，將粘結劑、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混合，得到混合物料；(b)擠出造粒，將所述混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料；(c)熱壓成型。與現有技術相比，本方法有效地解決了纖維增強陶瓷基摩擦材料中碳纖維和礦物纖維的集束性；也有利于固體組分被粘結劑充分浸潤，使得固體組分充分分散；用本方法制備的摩擦材料具有優異的力學性能和摩擦磨損性能。【專利說明】
本專利技術涉及一種摩擦材料的制備方法，尤其涉及一種纖維增強陶瓷基摩擦材料的 制備方法。
技術介紹
纖維增強陶瓷基摩擦材料的主要特點是制動力強、熱穩定性好、對偶磨損小以及 耐高溫，其綜合性能大大優于普通摩擦材料。而由纖維增強陶瓷基摩擦材料制備的剎車片 具有如下優勢：（1)熱衰退小，在連續剎車時，剎車片不變形、不融化，制動力矩大，剎車距 離短；(2)使用壽命長，比半金屬型剎車片平均使用壽命高出50%以上；(3)對偶件的損傷 小；(4)噪音低，剎車時無尖叫聲，制動性能好。 -般剎車片用的纖維增強陶瓷基摩擦材料是由增強纖維、粘結劑、摩擦性能調節 劑按比例進行混料，依次經冷壓一熱壓成型一基體陶瓷化處理一機加工一表面陶瓷化處理 工藝制成的。但是現有的纖維增強陶瓷基摩擦材料無法實現纖維在基體中的充分分散，不 能使纖維增強陶瓷基摩擦材料達到最佳的性能。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對技術現狀提供一種纖維能充分分散的纖維增 強陶瓷基摩擦材料的制備方法。 本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種纖維增強陶瓷基摩擦材料的 制備方法，包括如下步驟： (a)配物料，將粘結劑、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混 合，得到混合物料； (b)擠出造粒，將所述混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料； (C)熱壓成型。 優選的，步驟（b)中，所述螺桿擠出機的擠出溫度為100°C?145°C。當低于100°C 時，熱固性硼酚醛樹脂粉末不能充分熔融，熔體粘度太大，容易造成纖維的斷裂；當高于 145 °C時，此時，熱固性硼酚醛樹脂粉末會提前固化，這對以后制備纖維增強陶瓷基摩擦材 料工藝帶來影響。 進一步優選，步驟（b)中，所述螺桿擠出機的擠出溫度為110°C?120°C，更優選為 120。。。 優選的，步驟（b)中，所述螺桿擠出機為單螺桿擠出機，并且螺桿直徑為150mm，長 徑比（即螺桿有效長度與螺桿直徑之比）為20:1。 優選的，步驟（a)中，配方包括如下重量份的組分，粘結劑12?18份（例如可以是 14份、15份或16份）、碳纖維15?30份（例如可以是16份、19份、22份、25份或28份）、 附和纖維10?30份（例如可以是13份、15份、20份、22份、25份或27份）以及摩擦性能 調節劑20?40份（例如可以是23份、27份、30份、33份、35份或38份）。 所述碳纖維為短切碳纖維與碳纖維粉的混合物，所述短切碳纖維的長度為3? 6mm，所述碳纖維粉的目數為200?250目，例如220目、230目或240目。 優選的，所述短切碳纖維與碳纖維粉的重量比為1:1，即各占50%。 優選的，粘結劑為熱固性硼酚醛樹脂粉末，當然，粘結劑也可以選用熱固性酚醛樹 脂的改性物，其中熱固性硼酚醛樹脂是苯酚、雙酚類化合物、硼酸和甲醛在催化劑作用下生 成的一種熱固性酚醛樹脂，而熱固性硼酚醛樹脂粉末優選采用噴霧干燥的方法制成的，該 方法制成的粉末粒徑均一； 所述附和纖維為玻璃纖維、礦物纖維、陶瓷纖維、芳綸纖維中的一種或兩種以上， 所述附和纖維的長度為3?6mm，例如4mm或5mm ; 所述摩擦性能調節劑為石墨、碳化硅、三氧化二鋁、氧化鋯、二氧化硅、硫酸鋇中的 一種或兩種以上。 優選的，步驟（a)中，將配方中的組分按配比在高速攪拌機（或高拌機）內混合， 混合溫度為30°C?50°C，例如35°C、40°C、44°C、48°C，混合時間為5min?15min，例如 8min、lOmin、13min〇 優選的，步驟（c)中，熱壓成型的工藝為，將步驟（b)中擠出的粒料置于模具中，放 在熱壓機上加熱、加壓，熱壓固化，然后冷卻、脫模，得到纖維增強陶瓷基摩擦材料，熱壓機 的溫度為 200°C，壓力為 22 ?40MPa，例如 25MPa、28 MPa、30MPa、35MPa、38MPa。 與現有技術相比，本專利技術的優點在于：在常規的熱壓成型之前先采用螺桿擠出機 將混合物料擠出造粒，采用螺桿擠出加工工藝，將干法制備的物料在酚醛樹脂熔融狀態下 擠出，這樣有利于使碳纖維和附和纖維得到充分的分散和定向，有效地解決了碳纖維和附 和纖維的集束性；也有利于使固體組分被粘結劑充分浸潤，使得固體組分充分分散。用本方 法制備的摩擦材料具有優異的力學性能和摩擦磨損性能，而且本制備方法操作性強，便于 工業化生產。 【具體實施方式】 以下結合實施例對本專利技術作進一步詳細描述。 實施例1 本實施例的纖維增強陶瓷基摩擦材料的制備方法，包括如下步驟： (a)配物料，將粘結齊IJ、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混 合，得到混合物料； (b)擠出造粒，將混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料； (c)熱壓成型。 步驟（a)中，本實施例的配方包括如下重量份的組分，粘結劑12?18份（本實施 例優選為15份）、碳纖維15?30份（本實施例優選為25份）、附和纖維10?30份（本 實施例優選為25份）以及摩擦性能調節劑20?40份（本實施例優選為35份）。該配方 可以使得步驟（b)擠出造粒的效果更佳，獲得的摩擦材料具有更優異的力學性能和摩擦磨 損性能。 其中粘結劑具體為熱固性硼酚醛樹脂粉末（也可以采用熱固性的改性硼酚醛樹 脂粉末），而且熱固性硼酚醛樹脂粉末采用噴霧干燥的方法制成，由該方法制備的粉末粒徑【權利要求】1. ，其特征在于，包括如下步驟： (a) 配物料，將粘結劑、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混合，得 到混合物料； (b) 擠出造粒，將所述混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料； (c) 熱壓成型。2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（b)中，所述螺桿擠出機的擠出 溫度為l〇〇°C?145°C。3. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（b)中，所述螺桿擠出機的擠出 溫度為ll〇°C?120°C。4. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（b)中，所述螺桿擠出機為單螺 桿擠出機，并且螺桿直徑為150mm，長徑比為20:1。5. 根據權利要求1至4任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟（a)中，配方包括如 下重量份的組分，粘結劑12?18份、碳纖維15?30份、附和纖維10?30份以及摩擦性 能調節劑20?40份。6. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述碳纖維為短切碳纖維與碳纖維 粉的混合物，所述短切碳纖維的長度為3?6_，所述碳纖維粉的目數為200?250目。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述短切本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種纖維增強陶瓷基摩擦材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(a)配物料，將粘結劑、碳纖維、附和纖維、摩擦性能調節劑按配比進行稱重并混合，得到混合物料；(b)擠出造粒，將所述混合物料通過螺桿擠出機擠出造粒，得到粒料；(c)熱壓成型。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡悅坤，
申請(專利權)人：太倉力達萊特精密工業有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32