[發明專利]一種礦井提升機軟磁閘瓦材料配方及其制作方法

有效

• 申請號: 201410187427.7
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103937452B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 鮑久圣;胡東陽;陰妍;劉金革;劉同岡;劉書進;劉陽
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種閘瓦材料配方，具體涉及一種礦井提升機軟磁閘瓦材料配方及其制作方法。

背景技術

隨著社會的發展和科技的進步，人們對制動過程的安全性、可靠性和環保性有了越來越高的要求。傳統的摩擦材料不能完全適應礦山機械各種復雜的工況，功能性摩擦材料不但有良好的物理機械性能和摩擦性能，還具有一些特異的效應（如：導磁、導電、發光等），可以彌補傳統摩擦材料性能上的不足，是高性能摩擦材料的重要發展趨勢，具有巨大的市場潛力。

傳統的礦井提升機閘瓦大都采用石棉摩擦材料，由于導熱性差、摩擦系數不穩定、制動噪聲大、強致癌性等缺點，其逐漸被無石棉摩擦材料所取代。 但目前對于大多數礦井提升機無石棉閘瓦來說，在高速、重載等極端制動工況下，其組織成分極易在短時間內發生質變，從而導致制動器摩擦失效，釀成重大安全事故，給人們帶來巨大的經濟損失。

現有礦井提升機閘瓦工作環境中存在大功率電器設備，使其不可避免承受一定強度電磁場的影響，而相關資料已表明磁場也是摩擦學行為的重要影響因素之一，因此應該重視磁場對閘瓦摩擦磨損性能的影響。此外，由于磁場具有良好的可控性，若能充分利用磁場對制動摩擦行為的積極影響，并將其應用于對制動摩擦過程的主動控制，則可顯著提高摩擦制動器的制動效能與可靠性，但由于現有閘瓦材料均為非金屬、非鐵磁性材料，使得對制動摩擦過程的磁場控制還不具備最基本的物質條件和技術基礎。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種礦井提升機軟磁閘瓦材料配方及其制作方法，該閘瓦材料耐熱性好、摩擦磨損性能穩定，能較好適應礦井提升機高速、重載等極端制動工況，并具有新的功能性——磁性，可為將來發展磁場控制的摩擦制動技術奠定物質基礎。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種礦井提升機軟磁閘瓦材料配方，材料配方由以下重量份的組分組成：有機粘結劑10～20份、增強纖維15～50份、摩擦性能調節劑10～50份、填料3～10份、軟磁性材料5～30份；

有機粘結劑是：酚醛樹脂、改性酚醛樹脂的一種或兩種組合；

增強纖維是：玻璃纖維、海泡石纖維、針狀硅灰石、纖維狀水鎂石、FKF纖維、硅酸鋁纖維、巖棉、英特纖維ETF、芳綸纖維、碳纖維中的一種或者任意組合；

摩擦性能調節劑是：長石、重晶石、硅灰石、螢石、冰晶石、氧化鐵、鉻鐵礦粉、氧化鋁、鋯英石、石英巖、剛玉、蛭石、沸石、石灰石、高嶺土、硅藻土、白云石、鋁礬土、石墨、二硫化鉬、滑石、云母、硫化銻中的一種或者任意組合；

填料是：腰果殼油摩擦粉、丁腈橡膠粉、丁苯橡膠粉、輪胎粉、胺基酯、脫模劑、偶聯劑中的一種或者任意組合；

軟磁性材料是：鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、錳鐵氧體、鎳鐵氧體、錳鎳鐵氧體、鐵硅鋁軟磁粉末、羥基鐵粉、鐵鈷鎳粉、Ni81Mo2坡莫合金粉末中的一種或者任意組合。

一種礦井提升機軟磁閘瓦的制作方法，包括以下步驟：

A．將所有原材料在烘干箱中，在溫度40℃干燥處理6小時；

B．將增強纖維制成短纖維；

C．將塊狀物料經過粉碎機處理，粉碎成細粉碎；

D．將物料投入到混料機中進行高速混合15-30min；

E．將混合后的物料放入模具內，在溫度150℃-190℃條件下加壓20MPa-30MPa，壓制成型，脫模；

F．定型處理：夾板定位在160℃-200℃條件下進行定型熱處理6小時，脫模。

本發明的有益效果是：在配合外加磁場作用下，礦井提升機軟磁閘瓦表現出穩定的摩擦磨損性能及良好的耐熱性和抗熱衰退性，較好的適應了高速、重載等極端制動工況；添加的軟磁性材料是強磁性物質，使提升機閘瓦在磁場作用下增大了摩擦系數和減小了磨損率，并使閘瓦具有較高的磁導率和磁感應強度，為制動摩擦過程的磁場控制提供了最基本的物質條件。利用磁場的可控性和其對制動摩擦行為的積極影響，將軟磁閘瓦應用于對礦井提升機制動摩擦過程的主動控制，可實現摩擦制動器的制動效能與可靠性的顯著提高。此外，礦井提升機軟磁閘瓦制作方法相對簡單，無需事先充磁，制動過程可通過外磁場調節磁性的大小來調節控制摩擦行為。

具體實施方式

下面對本發明作進一步說明。

本礦井提升機軟磁閘瓦材料配方，材料配方由以下重量份的組分組成：有機粘結劑10～20份、增強纖維15～50份、摩擦性能調節劑10～50份、填料3～10份、軟磁性材料5～30份；