一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料及其制備方法技術

本申請涉及制動襯片材料制備技術領域，具體公開了一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料及其制備方法。本申請的碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，主要由如下原料制成：復合纖維、粘結劑、硫酸鋇、腰果殼粉、高嶺土、增摩劑、軟木粉、硫化銻；制備方法，包括如下步驟：將復合纖維、粘結劑、硫酸鋇、腰果殼粉、高嶺土、增摩劑、軟木粉、硫化銻混合攪拌均勻，得到混合物；將混合物放入模腔下熱壓成型，冷卻得到熱壓成型產品；將熱壓成型產品進行升溫熱處理，即得。本申請的碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料摩擦性能較穩定。能較穩定。

【技術實現步驟摘要】
一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料及其制備方法


[0001]本申請涉及制動襯片材料制備
，更具體地說，它涉及一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料及其制備方法。

技術介紹

[0002]汽車制動器襯片，又稱摩擦材料，俗稱剎車片，是汽車制動系統必不可少的功能材料，就其性能而言，應具備合適的摩擦系數、可靠的安全性、滿意的舒適性以及合理的使用壽命等幾大基本要求。其質量的優劣，直接影響汽車的操作性、可靠性和舒適性，而且在很大程度上影響汽車駕駛的安全性。
[0003]制動器襯片一般分為兩類，一類是采用石棉材料制得的制動器襯片，但石棉材料的摩擦片由于存在有毒、制動性差、耐熱性能差、強度低的問題，在一些國家已經禁止使用，一類是無石棉材料的制動器襯片，這類制動器襯片的摩擦材料一般選擇半金屬或者低金屬的混合摩擦材料，諸如鋼纖維，或者含有鋼纖維的材料。
[0004]鋼纖維容易生銹，生銹之后可能出現粘結對偶的情況，從而可能出現制動塊損傷的情況，同時，鋼纖維耐高溫性較差，對溫度變化敏感，使得制動片的摩擦性能不穩定。

技術實現思路

[0005]為了提高制動襯片的摩擦性能穩定性，本申請提供一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料及其制備方法。
[0006]第一方面，本申請提供一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，采用如下的技術方案：一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，主要由如下重量份數的原料制成：復合纖維20
?
40份、粘結劑10
?
15份、硫酸鋇5
?
10份、腰果殼粉5
?
10份、高嶺土10
?
20份、增摩劑30
?
40份、軟木粉1
?
2份、硫化銻1
?
2份，所述復合纖維由芳綸纖維、碳纖維按質量比(2
?
3):(5
?
6)組成，所述增摩劑為四針狀氧化鋅晶須、硅酸鋁纖維、玻璃纖維棉中的至少兩種。
[0007]優選的，所述粘結劑為硼改性酚醛樹脂。
[0008]優選的，所述酚醛樹脂在使用時需要先溶解，溶解溶劑為乙醇溶液。
[0009]通過采用上述技術方案，本申請采用復合纖維代替單一纖維，賦予產品多種性能，可能降低了成本，本申請采用的粘結劑為硼改性酚醛樹脂，酚醛樹脂有耐高溫作用，且耐水性、耐熱性較佳，便于減少由于溫度過高導致的熱衰退的現象；增摩劑起到摩擦、抗磨、耐熱、耐蝕等作用，提高摩擦系數，彌補硫酸鋇造成的摩擦系數過低，保護對偶面，控制摩擦層的形成，增加與摩擦副表面的咬合；增摩劑的含量對材料的摩擦磨損性能有很大的影響，含量過多會加劇對偶面的損壞；硫酸鋇具有良好的分散性能，使制得的摩擦材料的表面更加的滑潤，且硫酸鋇的穩定性好、硬度適中，將其添加于摩擦材料中能夠降低摩擦材料的損傷；軟木粉是一種多孔性的填料，其能夠降低摩擦材料的密度，使摩擦表面形成疏松
結構，能夠提高摩擦材料表面的自潔性能，減少碳化層的連續形成，從而減輕熱衰退程度，相應的減少制動噪聲；腰果殼油摩擦粉由腰果殼油加工而成的，可改善剎車片中纖維、粉料的界面結合狀況，在高溫時能分解，防止摩擦界面的溫度進一步升高；；芳綸纖維的苯環對位聯結有酰胺基團，形成棒狀剛直性大分子鏈結構，分子排列規整；結晶度和取向度很好，故而強度和模量很高，并有很好的耐高溫性；芳綸纖維的低、高溫的摩擦系數穩定、磨損小；且具有良好的填料保持能力，以及優異的助加工能力，可以使樣品在預加工時有足夠的強度；碳纖維材料不僅具有質量輕、比強度與比模量高，而且具有良好的導熱性、耐蠕變性、耐磨性、耐腐蝕性，此外碳纖維材料耐高溫性能好,振動衰減快，振動傳遞小；硫化銻的加入，可減少粘結劑的用量，且硫化銻能減少摩擦系數的熱衰退、降低制品的高溫磨損，增加摩擦穩定性，并且，硫化銻的硬度較低，還可以減少摩擦片的制動噪音；高嶺土在制動襯片中起到填充的作用，同時，影響制動片的性能，價格便宜，便于降低剎車片的成本，便于減少制動噪音和減少熱衰退現象；優選的，所述復合纖維、粘結劑、增摩劑按質量比(25
?
35):(12
?
13):(35
?
38)組成。
[0010]通過采用上述技術方案，對復合纖維、粘結劑、增摩劑三種組分的配比進行調整，使得三種組分的配比達到最佳，本申請專利技術人推測可能進一步提高所制得的碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料的耐熱性和摩擦性能，同時，減少碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料在制動過程中產生的噪音。
[0011]優選的，所述增摩劑由四針狀氧化鋅晶須、硅酸鋁纖維、玻璃纖維棉按質量比(5
?
8):(3
?
4):(3
?
5)組成。
[0012]通過采用上述技術方案，增摩劑由四針狀氧化鋅晶須、硅酸鋁纖維、玻璃纖維棉三種組分復配得到，對三種組分的配比進行調整，可能使得三種組分的配比達到最佳，硅酸鋁纖維具有優良的絕熱特性，耐酸、堿腐蝕性好，具有優良化學穩定性；電絕緣體、吸聲性好；玻璃纖維棉具有多孔結構，具備很多內外連接的細微間隙和孔眼，當聲波頻率出射在其中時，造成間隙中氣體的震動；因為氣體的黏滯摩擦阻力，氣體與孔邊的磨擦和導熱功效，使聲音轉換為能源而耗損掉；四針狀氧化鋅晶須外觀上呈白色疏松狀粉體，結構為四針狀三維立體結構，晶須有一核心，從核心徑向伸展出四根針狀分枝；由于獨特的立體三維結構，很容易實現其在基體材料中均勻分布，起到骨架作用，使抗拉強度明顯增加，三種組分相互配合，便于提高制動襯片的摩擦性能。
[0013]優選的，所述硅酸鋁纖維為改性纖維，改性纖維的制備方法，包括如下步驟：將硅酸鋁纖維浸漬在丁苯乳液中，攪拌均勻，隨后加入石墨，混合均勻，取出烘干，即得。
[0014]通過采用上述技術方案，將硅酸鋁纖維浸漬在丁苯乳液中，從而在纖維的表面形成一層粘結層，然后石墨與含有粘結層的硅酸鋁纖維混合后，石墨在粘結層的作用下粘附在硅酸鋁纖維的表面可能在硅酸鋁纖維表面形成吸音層，可能減少碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料在使用過程中噪音。
[0015]優選的，所述硅酸鋁纖維的直徑為3
?
5um，長度為0.1
?
0.2mm。
[0016]通過采用上述技術方案，本申請硅酸鋁纖維的直徑相對較大，耐熱性較強，便于提高與石墨的接觸面積，可能粘附較多的石墨，可能進一步減少碳纖維基汽車用盤式制動襯
片材料在使用時的噪音。
[0017]優選的，所述硅酸鋁纖維經過預處理，得到預處理硅酸鋁纖維，所述預處理硅酸鋁纖維的制備方法，包括如下步驟：將硅酸鋁纖維、水、乙醇、氨水、正硅酸乙酯混合，攪拌5
?
7h，干燥，即得。
[0018]優選的，所述硅酸鋁纖維、水、乙醇、氨水、正硅酸乙酯的質量比為(1
?
2):(70
?
90):(80
?
90):(3
?
4):(3
?
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，其特征在于，主要由如下重量份數的原料制成：復合纖維20
?
40份、粘結劑10
?
15份、硫酸鋇5
?
10份、腰果殼粉5
?
10份、高嶺土10
?
20份、增摩劑30
?
40份、軟木粉1
?
2份、硫化銻1
?
2份，所述復合纖維由芳綸纖維、碳纖維按質量比(2
?
3):(5
?
6)組成，所述增摩劑為四針狀氧化鋅晶須、硅酸鋁纖維、玻璃纖維棉中的至少兩種。2.根據權利要求1所述的一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，其特征在于：所述復合纖維、粘結劑、增摩劑按質量比(25
?
35):(12
?
13):(35
?
38)組成。3.根據權利要求1所述的一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，其特征在于：所述增摩劑由四針狀氧化鋅晶須、硅酸鋁纖維、玻璃纖維棉按質量比（5
?
8):(3
?
4):(3
?
5)組成。4.根據權利要求3所述的一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，其特征在于：所述硅酸鋁纖維為改性纖維，改性纖維的制備方法，包括如下步驟：將硅酸鋁纖維浸漬在丁苯乳液中，攪拌均勻，隨后加入石墨，混合均勻，取出烘干，即得。5.根據權利要求4所述的一種碳纖維基汽車用盤式制動襯片材料，其特征在于：所述硅酸鋁纖維的直徑為3

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳均站，章晶，程洪武，
申請(專利權)人：浙江杭摩歐億汽車零部件有限公司，
類型：發明
國別省市：