【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于制動材料領域，具體涉及一種利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性、無金屬的環境友好型樹脂基制動材料。
技術介紹
1、隨著汽車行業的發展和人類生活節奏的日益加快，車輛行駛的速度在不斷的提高，制動系統作為行車安全與舒適的重要一環也備受關注。制動復合材料由粘結劑、增強纖維、摩擦性能調節劑和填料組成，是制動系統中的制動執行部件。近年來，人們發現摩擦材料在制動過程中產生的磨屑含有重金屬成分，如鋅粉、銅粉等，磨屑會以氣溶膠顆粒形式長期懸浮在大氣中，這種可吸入性顆粒物會通過呼吸系統沉積在人們肺部對身體產生較大危害；此外，磨屑中含有的重金屬成分會對大氣、河流造成不同程度的污染。然而銅具有優良的導熱性能和延展性，有利于提高摩擦材料的抗熱衰退性和摩擦磨損性能，在高溫摩擦過程中，銅還可以起到固體潤滑的效果。因此，制動摩擦材料的高抗熱衰退性、少或無金屬化成為近年來新型制動摩擦材料研究的重點。
2、專利“一種半金屬基剎車片的制備方法”（zl?201610672710.8）以天然沸石為原料，經季銨鹽溶液浸泡冷凍后，研磨粉碎并煅燒后，再立即浸入碳酸氫鈣溶液中沉積一層碳酸鈣，制備出一種摩擦系數穩定（0.31～0.33）的無銅半金屬基制動材料；專利“無銅摩擦材料及其制備方法”（zl?201410317332.2）利用碳纖維和鋅粉的組合物替代配方中的銅，獲得制動性能穩定的無銅制動材料；專利“一種用于汽車剎車片的新型纖維無銅組合物、應用及其制備方法”（zl?201710610855.x）采用單層熱改性合成鋁纖維來替代銅粉，將制動過程中的摩擦熱迅速傳
3、紅柱石是一種無水鋁硅酸鹽礦物，處于含ω（al2o3）=37%的高嶺土耐火材料和含ω（al2o3）=80～90%的鋁礬土耐火材料之間，屬于中等含鋁的鋁硅酸鹽耐火材料范圍。紅柱石具有高溫體積穩定性、耐熔性和易轉變為莫來石的性能，且原料本身不需要煅燒，因此，紅柱石材料在對抗熱震性與高溫強度要求高的領域有很好的應用效果。同時，相比于銅粉，紅柱石粉價格低廉（一噸紅柱石粉價格約5000元，而一噸銅粉價格約95000元），采用紅柱石粉替代銅粉具有顯著的經濟效益。同時，紅柱石粉本身具有良好的抗熱衰退性，將其運用到制動復合材料上不僅能夠減少磨屑對環境的污染，而且可以提升制動復合材料的抗熱衰退性，這對我國制動材料產業的綠色可持續發展道路具有極其重要的意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種利用紅柱石粉作為功能填料以替代銅粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其是由以下重量份的原料制成：紅柱石粉5~25份、腰果殼油改性酚醛樹脂15~20份、竹纖維5~10份、氧化鋁20~25份、重晶石12~47份、丁腈粉5份、石墨3份。
4、進一步地，所述紅柱石粉的目數為60~320目。
5、所述樹脂基制動材料的制備包括如下步驟：
6、1）竹纖維的處理：對竹纖維進行剪切處理，得到長度小于20mm的竹纖維；
7、2）原料的干燥：將腰果殼油改性酚醛樹脂、剪切處理后的竹纖維分別在60~70℃下干燥40分鐘，丁腈粉在70℃~80℃下干燥30分鐘，紅柱石粉、氧化鋁、重晶石及石墨分別在110℃~120℃下干燥60分鐘；
8、3）均勻混料：按比例稱取干燥后的原料放入混料機中進行短時高頻率攪拌，以使材料混合均勻；
9、4）熱壓成型：將步驟3）所得混合材料放入液壓機中進行熱壓成型；
10、5）熱處理：將熱壓成型得到的試樣放入電熱恒溫鼓風干燥箱內，于160℃保溫熱處理12h，并隨爐冷卻，即得到所述高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料。
11、進一步地，步驟3）中所述短時高頻率攪拌的總攪拌時間為5~8min，每次攪拌的時間不超過10s。
12、進一步地，步驟4）中所述熱壓成型的溫度為165~170℃，壓力10mpa，保壓時間6min，期間排氣2~3次。
13、所得樹脂基制動材料中不含銅及其它對人體有害的重金屬組分，其在300~350℃的摩擦系數達0.38以上，且不低于100℃時的摩擦系數。
14、本專利技術的有益效果在于：
15、（1）紅柱石粉為一種不規則狀的硬質粉末，其主要成分為sio2、al2o3，其結構多呈現不規則狀，且表面比較粗糙，具有較高的硬度，將其加入到制動材料中可以提高材料的摩擦磨損性能，同時，紅柱石粉的特性可以增強其與樹脂的結合力，有利于材料的制備和抗熱衰退性能的提升。
16、（2）本專利技術所提供的樹脂基制動材料不含銅及其它對人體有害的重金屬組分，并具有出色的摩擦磨損性能，特別是抗熱衰退性尤為突出，解決了無銅制動材料高溫摩擦學性能不佳的問題。
17、（3）紅柱石粉價格較低，將其應用在制動材料領域，具有重要的工程應用價值和顯著的經濟效益。
18、（4）本專利技術采用無機非金屬材料、天然植物纖維來制備復合材料，用紅柱石粉替代銅，使所得制動材料具備優異的摩擦系數穩定性、良好的耐磨性、高強度、低成本的特點。
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1.一種利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述樹脂基制動材料由以下重量份的原料制成：紅柱石粉5~25份、腰果殼油改性酚醛樹脂15~20份、竹纖維5~10份、氧化鋁20~25份、重晶石12~47份、丁腈粉5份、石墨3份。
2.根據權利要求1所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述紅柱石粉的目數為60~320目。
3.根據權利要求1所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述樹脂基制動材料的制備包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，步驟3）中所述短時高頻率攪拌的總攪拌時間為5~8min，每次攪拌的時間不超過10s。
5.根據權利要求3所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，步驟4）中所述熱壓成型的溫度為165~170℃，壓力10MPa，保壓時間6min，期間排氣2~3次。
6.根據權利要求1所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基
...【技術特征摘要】
1.一種利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述樹脂基制動材料由以下重量份的原料制成：紅柱石粉5~25份、腰果殼油改性酚醛樹脂15~20份、竹纖維5~10份、氧化鋁20~25份、重晶石12~47份、丁腈粉5份、石墨3份。
2.根據權利要求1所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述紅柱石粉的目數為60~320目。
3.根據權利要求1所述的利用紅柱石粉制備的高抗熱衰退性無金屬樹脂基制動材料，其特征在于，所述樹脂基制動材料的制備包括如下步驟：
4.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭開魁，閔子敬，林有希，張發旺，潘伶，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：
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