[發(fā)明專利]高硫無煙煤制備車用摩擦材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910074626.6
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN101633832A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐東耀;郝海金;李文榮;于妍;董永師;李應(yīng)平;胡包生
• 申請（專利權(quán)）人: 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C09K3/14
• 分類號(hào): C09K3/14;F16D69/02
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源;鄭晉周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛用剎車材料的制備方法，具體為一種高硫無煙煤制 備車用摩擦材料的方法。

背景技術(shù)

我國汽車工業(yè)近年來迅速發(fā)展，隨著我國的汽車保有量不斷增加，汽車 用摩擦材料消耗量逐年遞增，摩擦材料的市場不斷增大。車用摩擦材料主要 用來生產(chǎn)離合器片和剎車瓦。傳統(tǒng)制造工藝中，車輛上使用的摩擦材料是由 多種粘合劑和樹脂等添加劑組成的混合物，并在其中添入纖維以提高其強(qiáng)度， 起加固作用。剎車片制動(dòng)的最終效果、抗磨損能力、抗溫能力及其它性能將 取決于不同成分間的相對比例。人們發(fā)現(xiàn)這種由石棉和樹脂制成的摩擦材料 在使用過程中，在離合器片和剎車瓦工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)小的石棉纖維 向空氣中擴(kuò)散，并有可能致癌；在雨雪天，用此材料制成的剎車片可能打滑 導(dǎo)致交通事故發(fā)生。因而，目前的發(fā)展趨勢是用金屬基摩擦材料替代由石棉 和樹脂制成的摩擦材料，制備剎車瓦或離合器片，以克服上面提及的缺點(diǎn)。

如“半金屬”混合物型剎車摩擦材料和無石棉有機(jī)物型(NAO)剎車片。金屬 基摩擦材料主要以金屬右金屬氧化物粉、高純炭粉和硫磺粉末為原料，經(jīng)粉 末冶金工藝制得。各種原料加入比例根據(jù)人們對摩擦材料的摩擦系數(shù)大小及 該系數(shù)可接受的變化范圍、磨損性能之要求而變化。通常，高純炭粉和硫磺 的加入量在3％--15％。典型的粉末冶金工藝是：首先將這些粉末混合均勻；然 后在液壓機(jī)械上成型；最后，將具有一定形狀的摩擦材料壓坯在還原氣氛下 燒結(jié)，獲得離合器片或剎車瓦。從該特點(diǎn)工藝可知，盡管采用的粉末原料是 很純的，但在燒結(jié)過程中，這些粉末間會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫化物等物質(zhì)。因 此生產(chǎn)金屬基摩擦材料對原料粉高純要求必需高。這種要求導(dǎo)致生產(chǎn)金屬基 摩擦材料的成本提高。無石棉有機(jī)物型剎車材料主要使用玻璃纖維、芳香族 聚酷纖維酷或其它纖維(碳、陶瓷等)來作為加固材料，其性能主要取決于纖維 的類型及其它添加混合物。該材料使用只是在試驗(yàn)階段。

我國有豐富的高硫無煙煤資源。以往這些高硫煤作為燃料或工業(yè)煤氣化 原料主要用于民用和氣化。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和氣化工藝的改進(jìn)，人 們對使用高硫煤引起的環(huán)境問題越來越重視，治理二氧化硫污染的成本越來 越高，導(dǎo)致高硫煤的市場不斷萎縮，價(jià)格也相應(yīng)下降。因此，高硫無煙煤資 源的開發(fā)利用的重要性和緊迫性也愈發(fā)明顯。

高硫無煙煤中富有有機(jī)、無機(jī)硫和碳元素，無機(jī)硫主要以黃鐵礦形式存 在。而黃鐵礦在摩擦材料中具有潤滑和減少剎車過程中摩擦副出現(xiàn)的燒蝕現(xiàn) 象發(fā)生。當(dāng)揮發(fā)份和灰份都比較低時(shí)，用高硫無煙煤替代高純炭粉和硫磺粉 末生產(chǎn)金屬基摩擦材料，在還原氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，從化學(xué)原理上看，這些硫 同樣會(huì)與鐵粉進(jìn)行反應(yīng)，生成相應(yīng)的硫化物等物質(zhì)。所以，如果我們能開發(fā) 出用高硫無煙煤替代高純的炭粉和硫磺粉末生產(chǎn)金屬基摩擦材料的技術(shù)，必 將降低生產(chǎn)金屬基摩擦材料的成本。因而，所生產(chǎn)的摩擦材料在汽車配件市 場上必有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。同時(shí)，使高硫無煙煤資源得到高附加值地利用。

專利申請?zhí)枮?01040193公開了一種新型制動(dòng)摩擦襯片的制作方法，在該 專利申請中公開了各種組分的配比，粘結(jié)劑、SP、摩擦調(diào)整劑、各類助劑。 粘結(jié)劑為酚醛樹脂和橡膠，調(diào)整劑為碳酸鈣、硫酸鋇，鐵礦粉末，石墨，陶 土、銅屑的混合物等，SP是指工業(yè)燃燒煤爐中的工業(yè)廢料，其主要成分為二 氧化硅、氧化鎂、碳酸鈣等。然后將原料混合，160-180℃壓合即可。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決高硫無煙煤資源的深加工利用的問題而提供了一種高硫 無煙煤制備車用摩擦材料的方法。

本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種高硫無煙煤制備車用摩擦材料的 方法，首先選取高硫無煙煤原煤，然后對其進(jìn)行浮選，得到灰分小于6％、硫 分高于2％、揮發(fā)分低于13％的低灰高硫煤粉，低灰高硫煤粉與摩擦材料中其余 成分之比是4∶23-3∶22，摩擦材料中的其余成分按以下重量比組成：粘合劑 10-20、基體及增強(qiáng)材料40-60、研磨劑10-20、潤滑劑15-25、填料10-20。