一種納米級復合耐磨剎車片的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種納米級復合耐磨剎車片的制備方法，分別以碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠等原料通過熱?堿處理，超聲波震蕩，微波紫外處理等改性手段制備出納米級復合耐磨剎車片。

Nanometer composite wear-resistant brake piece

The invention discloses a method for preparing nano composite wear pads, respectively with carbon nanotubes, PPS, Zinc Oxide, three Yuan rubber and other raw materials by heat alkali treatment, ultrasonic, microwave ultraviolet treatment modification method prepared nanometer composite brake wear.

【技術實現步驟摘要】
一種納米級復合耐磨剎車片
本專利技術涉及一種納米級復合耐磨剎車片，屬于剎車系統

技術介紹
制動系統是汽車的關鍵部件之一，而剎車片的綜合性能直接影響到制動系統的穩定性和可靠性。汽車高速化要求越來越高，相應對制動摩擦材料以及結構也提出了更加苛刻的要求。在國內已應用的摩擦材料中，無一能全面綜合滿足目前的性能要求，因此導致賽車、進口車零部件仍需依靠進口來維持，這一狀況己嚴重影響我國汽車的制動性能并制約了汽車業的高速發展。因此，盡快研制開發新型剎車片摩擦材料已成為汽車制動行業的當務之急。目前國內普便采用半金屬摩擦材料，多使用鋼或銅基材料。但半金屬摩擦材料需要更高的制動壓力來完成同樣的制動效果，制動熱量被傳遞到制動鉗及其組件上，會加快制動鉗、活塞密封圈和回位彈簧老化，處理不當時熱量達到一定溫度水平后將會導致制動萎縮和剎車液沸騰。比較先進的NAO改進型低金屬剎車片不同于傳統型半金屬剎車片，由一種有機配方與小量用于導熱并提供更優制動性能的銅或鋼混合制成，有效解決了噪音問題，但限于材料本身的性能，要求與其對偶的材料具有較大局限性，同時價格較高。因此亟待開發一種新型的剎車片材料及配套的加工方法來提高制動性能與使用壽命并降低生產成本。我專利技術的納米級復合耐磨剎車片一定程度上解決了耐高溫，耐磨問題。
技術實現思路
針對上述現有技術存在的問題，本專利技術提供一種納米級復合耐磨剎車片，耐磨效果很好。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種納米級復合耐磨剎車片。包括以下步驟：步驟1、首先將碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，二氧化硅，三元乙丙橡膠,煤矸石粉在氮氣下吹掃3h,氣體流速100ml/min;步驟2、將上述物質碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠在超聲波下震蕩三個小時；步驟3、將聚苯硫醚和碳納米管加入到燒瓶中，然后加入200ml去離子水在磁力攪拌下100℃油浴加熱處理3h，再進行熱-堿處理，先經過280℃熱空氣處理6h,再用5%的NaOH溶液室溫浸泡4h,水洗至中性；步驟4、將三元乙丙橡膠,煤矸石粉進行H2O2處理在0.1%H2O2的丙酮溶液中浸泡2h,然后加入到上述溶液里磁力攪拌油浴加熱100℃3h;步驟5、將氧化鋅，二氧化硅加入到上述溶液里，然后進行氰乙基化處理在95%的乙烯腈溶液中45℃下處理2h,然后進行磁力攪拌油浴100℃4h;步驟6、然后在經過微波，紫外處理2h;步驟7、采用火焰噴射法初步合成納米級耐磨剎車片，即將上述溶液加入到火焰噴射裝置的針管里，然后加入高熱值的CH4，并通入氧氣，點火的同時將制得的溶液從針孔以離子的形式噴射出去在3000℃下迅速初步合成納米級耐磨剎車片;步驟8、將酚醛基活性碳纖維材料與上述初步合成的納米級耐磨剎車片復合，在高壓反應釜600kpa，650℃氦氣氛圍下反應8h;步驟9、然后在鼓風干燥箱110℃干燥，最后在管式爐中第一次預燒，在25%空氣+75%氖氣氣氛下，時間為120分鐘，溫度400℃,負壓0.3MPa；然后第二次預燒在30%空氣+70%氬氣氣氛下時間為120分鐘，溫度大約600℃，常壓下；最后第三次預燒在30%氮氣+30%空氣+40%氖氣氣氛下，時間為120分鐘，溫度700℃，0.3MPa；最終得到納米級復合耐磨剎車片；步驟10、然后將制得的納米級復合耐磨剎車片粉碎,通過模壓成型方式制成樣品，工藝條件:加料溫度,750℃，成型溫度780～800℃，成型壓力80MPa;固化時間,4min。有益效果，本專利技術納米級復合耐磨剎車片的制備方法，通過引入碳納米管增強了復合耐磨材料的空隙結構由于其內部具有規則排列、大小可調的多孔結構,孔道能夠吸入并儲存潤滑油,在工作中因溫度和壓力作用能夠連續穩定地釋放潤滑油,從而起到很好的減摩和耐磨作用。再通過與酚醛基碳纖維的復合還有其它材料的添加，以及在制備過程中通過磁力攪拌，熱-堿處理，H2O2處理，氰乙基化處理，微波紫外處理，不同氣氛下煅燒，這些改性方法使制得的納米級復合耐磨剎車片耐磨強度更大，熱穩定性更高。其中碳納米管與酚醛基活性碳纖維材料質量比1:5的樣。碳納米管10份,酚醛基活性碳纖維材料50份，聚苯硫醚15份,三元乙丙橡膠15份,煤矸石粉20份,氧化鋅5份,二氧化硅5份，100份5%的NaOH溶液,100份95%的乙烯腈溶液,100份0.1%H2O2的丙酮溶液，200份去離子水。以及碳納米管與酚醛基活性碳纖維材料質量比5:1的樣。碳納米管50份,酚醛基活性碳纖維材料10份，聚苯硫醚15份,三元乙丙橡膠15份,煤矸石粉20份,氧化鋅5份,二氧化硅5份，100份5%的NaOH溶液,100份95%的乙烯腈溶液,100份0.1%H2O2的丙酮溶液，200份去離子水。的丙酮。這兩種比例下制得的納米級復合耐磨剎車片耐磨效果最好。具體實施方式：實施例1制取碳納米管與酚醛基活性碳纖維材料質量比1:5的樣。碳納米管10份,酚醛基活性碳纖維材料50份，聚苯硫醚15份,三元乙丙橡膠15份,煤矸石粉20份,氧化鋅5份,二氧化硅5份，100份5%的NaOH溶液,100份95%的乙烯腈溶液,100份0.1%H2O2的丙酮溶液，200份去離子水。步驟1、首先將碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，二氧化硅，三元乙丙橡膠,煤矸石粉在氮氣下吹掃3h,氣體流速100ml/min;步驟2、將上述物質碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠在超聲波下震蕩三個小時；步驟3、將15份聚苯硫醚和10份碳納米管加入到燒瓶中，然后加入200份去離子水在磁力攪拌下100℃油浴加熱處理3h，再進行熱-堿處理，先經過280℃熱空氣處理6h,再用100份5%的NaOH溶液室溫浸泡4h,水洗至中性；步驟4、將15份三元乙丙橡膠,20份煤矸石粉進行H2O2處理在100份0.1%H2O2的丙酮溶液中浸泡2h,然后加入到上述溶液里磁力攪拌油浴100℃3h;步驟5、將5份氧化鋅，5份二氧化硅加入到上述溶液里，然后進行氰乙基化處理在100份95%的乙烯腈溶液中45℃下處理2h,然后進行磁力攪拌油浴100℃4h;步驟6、然后在經過微波，紫外處理2h;步驟7、采用火焰噴射法初步合成納米級耐磨剎車片，即將上述溶液加入到火焰噴射裝置的針管里，然后加入高熱值的CH4，并通入氧氣，點火的同時將制得的溶液從針孔以離子的形式噴射出去在3000℃下迅速初步合成納米級耐磨剎車片;步驟8、將50份酚醛基活性碳纖維材料與上述初步合成的納米級耐磨剎車片復合，在高壓反應釜600kpa，650℃氦氣氛圍下反應8h;步驟9、然后在鼓風干燥箱110℃干燥，最后在管式爐中第一次預燒，在25%空氣+75%氖氣氣氛下，時間為120分鐘，溫度400℃,負壓0.3MPa；然后第二次預燒在30%空氣+70%氬氣氣氛下時間為120分鐘，溫度大約600℃，常壓下；最后第三次預燒在30%氮氣+30%空氣+40%氖氣氣氛下，時間為120分鐘，溫度700℃，0.3MPa；最終得到納米級復合耐磨剎車片；步驟10、然后將制得的納米級復合耐磨剎車片粉碎,通過模壓成型方式制成樣品，工藝條件:加料溫度,750℃，成型溫度,，780～800℃，成型壓力80MPa;固化時間,4min實施例2制取碳納米管與酚醛基活性碳纖維材料質量比5:1的樣。碳納米管50份,酚醛基活性碳纖維材料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米級復合耐磨剎車片，其特征在于,分別以碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠等原料通過熱?堿處理，超聲波震蕩，微波紫外處理等改性手段制備出納米級復合耐磨剎車片。

【技術特征摘要】
1.一種納米級復合耐磨剎車片，其特征在于,分別以碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠等原料通過熱-堿處理，超聲波震蕩，微波紫外處理等改性手段制備出納米級復合耐磨剎車片。2.根據權利要求1所述的一種納米級復合耐磨剎車片，其特征在于，制備方法具體包括，步驟1、首先將碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，二氧化硅，三元乙丙橡膠,煤矸石粉在氮氣下吹掃,氣體流速100ml/min;步驟2、將上述物質碳納米管，聚苯硫醚，氧化鋅，三元乙丙橡膠在超聲波下震蕩三個小時；步驟3、將聚苯硫醚和碳納米管加入到燒瓶中，然后加入200ml去離子水在攪拌下100℃油浴加熱處理3h，再進行熱-堿處理，先經過280℃熱空氣處理,再用5%的NaOH溶液室溫浸泡,水洗至中性；步驟4、將三元乙丙橡膠,煤矸石粉進行H2O2處理在0.1%H2O2的丙酮溶液中浸泡,然后加入到上述溶液里攪拌油浴加熱100℃;步驟5、將氧化鋅，二氧化硅加入到上述溶液里，然后進行氰乙基化處理在95%的乙烯腈溶液中45℃下處理,然后進行攪拌油浴;步驟6、然后在經過微波，紫外處理;步驟7、采用火焰噴射法初步合成納米級耐磨剎車片，即將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李澤然，
申請(專利權)人：徐州樂泰機電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32