[發明專利]一種環保型陶瓷基摩擦材料

無效

• 申請號: 201410365631.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104164211A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 田福禎;高偉;張劭
• 申請（專利權）人: 青島乾祥環保技術有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;F16D69/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種環保型陶瓷基摩擦材料。

背景技術

當今世界隨著科技進步，更多的新技術應用于汽車制造領域，也使得汽車朝著高速高載方向發展?；同時人們也對舒適性提出了特別高的要求。對制動技術要求的提高，也不僅僅是表現在保證安全方面。摩擦材料產品應在滿足制動要求的基礎上還應滿足低噪音，高壽命，低粉塵，不攻擊對偶等要求。

隨著各個國家環境保護意識的增強，對環境保護的力度越來越大，紛紛推出各自的法規要求，對摩擦材料的組成提出限制。如歐洲?REACH?法規對鉛及其化合物，六價鉻及其化合物，鎘及其化合物，汞及其化合物等重金屬以及提出了限制要求?；鑒于摩擦材料中的銅為環境中銅污染的重要來源，美國加利福尼亞州通過法規對銅提出了限用要求，2021?年摩擦材料中銅含量需要低于5%，2025年摩擦材料中銅含量低于0.5%。摩擦材料在滿足性能和舒適性的基礎上，同時也要滿足各個國家提出的越來越嚴力的環境法規要求。

這就對制動材料提出更加苛刻的要求，在某些工況下，盤式制動器制動時瞬時溫度可達到?200???400?攝氏度，在高速運動模式下頻繁制動，溫度高達?600?攝氏度以上，如何能夠使在停剎間隙把積聚的熱量快速散發出去，這就需要摩擦材料具有較高的導熱系數，與此同時材料還需有良好的摩擦磨損性能，?這樣才能提高制動材料的使用壽命。

銅及其合金材料黃銅和青銅制作而成的粉或者纖維成為一種常規的摩擦材料的添加劑。主要是利用銅質材料質軟，具有自潤滑特性，同時還具有良好的導熱性，導熱系數高，利于摩擦產生的熱量快速地散去，且有利于形成摩擦轉移膜面，同時銅纖維具有增強效果。但其同石棉一樣，作為摩擦材料添加組分，盡管有優異的性能，也因為新的環保法規的要求，將要退出歷史舞臺。

縱觀摩擦材料使用歷程，乘用車制動材料材料發展經歷了半金屬，低金屬，陶瓷基摩擦材料的歷程。半金屬配方具有良好的導熱性和耐高負荷性，強度高，成本低，技術成熟等特點被廣泛應用。但也存在硬度高，易攻擊對偶，容易產生噪音，容易銹蝕，速度敏感性差等問題。低金屬配方摩擦性能高，制動反應靈敏，具有較好的壓縮性，因金屬含量較半金屬低，硬度較低，不易攻擊對偶。但也存在磨損大，落粉嚴重以及噪音等缺陷。陶瓷基摩擦材料耐高溫、熱衰退好、耐磨性能優異、具有較好噪音和振動性能，非常適合高性能乘用車的制動要求。但現有陶瓷基剎車片性能不夠穩定，很多剎車片在高溫時，其摩擦性能易衰退、容易出現抱死或拖磨現象。同時由于組分搭配不合理，出現金屬鑲嵌現象。有時甚至出現摩擦材料膨脹，摩擦表面裂紋等嚴重質量問題?；同時由于對銅使用的限制，傳統的含銅摩擦材料竟不能夠滿足新的環保要求。

因此急需開發一種無銅、無金屬環保、具備多孔性結構原料，在各種極端工況條件下仍然具有穩定的摩擦性能，駕駛舒適性好、制動噪音小、耐磨性能好、對摩擦對偶磨損小的陶瓷基摩擦材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種環保型陶瓷基摩擦材料。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種環保型陶瓷基摩擦材料，其特征在于，包括下列重量份數的物質：腰果殼油改性酚醛樹脂16-31份，碳纖維3-18份，有機硅改性酚醛樹脂12-30份，石墨25-60份，二硫化鉬3-9份，滑石粉11-14份，云母3-9份，鋯英石5-18份，陶瓷纖維35-60份，丁腈橡膠20-60份，扇貝殼粉10-20份，沸石粉3.5-7份，硫化鋅1.5-3.9份，角閃石1-5份，硼砂5-11份，氧化鈦3-6份，石英砂0-2份，硼化物4-8份，氮化硅6-18份，碳化鈦1-5份。

本發明的有益效果是：

1、本發明具有優異的導熱性能，保證了摩擦材料在高溫，高負荷工況下摩擦材料的穩定，提高了摩擦材料的抗熱衰退性能，在各種工況下，特別是高速，高溫，高負荷情況下提供良好穩定的制動力輸出，具備較長使用壽命和舒適性。

2、在無銅無金屬環境下，金屬硫化物復合物對礦物纖維進行改性，使得摩擦產生的熱量能夠按照纖維徑向傳導，達到良好的散熱效果。兩者的協同，依然能夠保持使摩擦材料保持良好的摩擦性能，兩者的存在有效的補足了?含有銅的陶瓷型剎車片中銅的作用。

3、本發明的摩擦材料，因為金屬硫化物的添加以及集中金屬硫化物的協同效應，使得摩擦過程中更容易產生轉移膜，穩定了摩擦系數，降低了磨損量，同時提高了剎車片的耐熱性。

具體實施方式

實施例1

一種環保型陶瓷基摩擦材料，包括下列重量份數的物質：腰果殼油改性酚醛樹脂25份，碳纖維11份，有機硅改性酚醛樹脂20份，石墨40份，二硫化鉬5份，滑石粉12份，云母9份，鋯英石8份，陶瓷纖維45份，丁腈橡膠50份，扇貝殼粉15份，沸石粉4份，硫化鋅3份，角閃石4份，硼砂7份，氧化鈦4份，石英砂1份，硼化物7份，氮化硅12份，碳化鈦4份。