[發明專利]高溫耐磨陶瓷復合纖維剎車片

有效

• 申請號: 201310074025.1
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103122959A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 付建斌;魏豐利;薛振亮
• 申請（專利權）人: 山東金山汽配有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及摩擦材料領域的剎車片，具體是一種高溫耐磨陶瓷復合纖維剎車片。

背景技術

目前制作剎車片的摩擦材料主要分為傳統石棉型剎車片、金屬混合型剎車片和陶瓷基摩擦材料剎車片。其中：石棉型剎車片突出問題是強度低、熱穩定性差、易磨損，已逐漸被淘汰；金屬混合型剎車片主要材料鋼纖維作為增強纖維，其優點是是金屬含量較高，具有較高的強度和導熱性，但是其突出問題是高含量的金屬容易引起增加剎車系統的噪音和磨損，且需要更高的制動壓力配合使用；陶瓷基摩擦材料剎車片，為近幾年開發的新材料，是以芳綸纖維與其它有機纖維、無機纖維復合纖維來作為骨架材料，配合酚醛樹脂作為粘合劑，既保持了石棉剎車片和金屬材料的剎車片的優勢，同時又克服了各自存在的問題。

中國專利CN101792654.A公開了一種陶瓷基/NAO復合摩擦材料及制備方法，其骨架材料采用了酚醛樹脂、芳綸纖維、硅氧陶瓷纖維、鈦酸鉀纖維、氧化鋯、銅、硫酸鋇以及包括硅灰石纖維、礦物纖維的增強纖維材料，另外配料中還包括了諸多的輔助材料，如硫化錫、硫化鉬、合成石墨、天然石墨、焦炭、蛭石、云母、硅酸鋯、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣、水和硅酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈉、腰果油摩擦粉、橡膠等。其技術突出特點在于利用了硅氧陶瓷纖維替代了金屬纖維，解決了半金屬混合型剎車片普遍存在的噪音和磨損、生銹等問題，降低了剎車制動力的要求，具有較高的抗衰退能力。

隨著汽車技術的高速發展，其對主動安全性有了更高的要求，因此現有的摩擦材料剎車片由于材料搭配缺乏科學的設計，仍然存在高速衰退、高溫衰退、穩定性、噪音和振動以及使用壽命的低等問題。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種兼顧低噪音、高強度、低污染的同時，大幅提高使用壽命的高溫耐磨陶瓷復合纖維剎車片。

為了實現上述目的，本發明經過對現有纖維材料、粘合劑以及相關材料的特性反復分析、研究和實驗，提出如下技術方案：

一種高溫耐磨陶瓷復合纖維剎車片，由骨架材料和輔助材料經混料、模壓、熱壓成型和固化工序加工制成，其中，骨架材料中包括：10-15重量份的雙馬來酰亞胺改性酚醛樹脂、3-8重量份的芳綸短纖維、6-15重量份的高純陶瓷纖維、5-10重量份的鈦酸鉀纖維、2-5重量份的礦物纖維、10-20重量份的鈦酸鋇和3-8重量份的鎳，輔助材料中包括：5-10重量份硫化鉬和/或硫化錫、6-8重量份的石墨和/或焦炭、4-6重量份的丁睛橡膠、3-8重量份的云母、4-6重量份的氧化鋅、1-3重量份的硬脂酸、2-3重量份的硫酸鋇和1-3重量份的4010型防老劑。

其優化方案是骨架材料中包括：12-13.5重量份的雙馬來酰亞胺改性酚醛樹脂、5-6重量份的芳綸短纖維、9-12重量份的高純陶瓷纖維、7-8重量份的鈦酸鉀纖維、3-4重量份的礦物纖維、15-18重量份的鈦酸鋇和5-6重量份的鎳，輔助材料中包括：7-9重量份硫化鉬和/或硫化錫、6-8重量份的石墨和/或焦炭、4.5-5重量份的丁睛橡膠、5-6重量份的云母、4.5-5重量份的氧化鋅、1.5-2重量份的硬脂酸、2-3重量份的硫酸鋇和1.5-3重量份的4010型防老劑。

所述高純陶瓷纖維為含鉻陶瓷纖維，即在高純陶瓷纖維中加入重量比3%～6%三氧化二鉻。

本發明的技術方案在借鑒了現有技術的基礎上，創新大膽地使用了很多的新材料。首先陶瓷纖維材料先用了高純陶瓷纖維，特別是含鉻陶瓷纖維，能夠抑制非結晶纖維受熱條件下出現的析晶變化，纖維使用溫度1200℃。鈦酸鋇作為有機鈦聚合物，用在本發明中能夠起到表面活性劑、分散劑、抗水劑或防銹劑，并且價格便宜。在骨架材料中加入鎳，可提高機械強度，大幅度膨脹系數此外，鎳與鉻搭配提高其耐腐蝕性。作為剎車片的基礎材料粘合劑更是采用了雙馬來酰亞胺先經過擴鏈等一系列反應制得預聚體，然后用其改性酚醛樹脂，由于雙馬來酰亞胺樹脂的耐熱性好，經其改性的酚醛樹脂的耐熱性顯著提高，實驗表明，其最高分解溫度由591℃提高到了637.9℃，并且高溫階段的熱失重率變小。其他輔料中增加的丁睛橡膠提高了剎車片的粘附性，簡化生產工藝。4010型防老劑提高了產品高溫耐老化性能。硫化鉬和/或硫化錫更具環保性。

本發明具有配料成分少，生產工藝簡單。其制備的剎車片解決了現有剎車片存在的問題，能夠較好的防止高速衰退、高溫衰退，且具有較好穩定性和使用壽命少的優點，是一種兼顧低噪音、高強度、低污染的的高溫耐磨陶瓷復合纖維剎車片。

具體實施方式

實施例1