[發明專利]一種碳陶型摩擦材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710646799.5
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107418514A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 閆久龍;司萬寶;張海濱;王大剛
• 申請（專利權）人: 九通新型摩擦材料（朝陽）股份有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;F16D65/04;F16D69/02;C04B35/80;C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

技術領域

本發明涉及摩擦材料技術領域，尤其涉及一種碳陶型摩擦材料及其制備方法和應用。

背景技術

目前，傳統的軌道車輛、汽車，特別是用于汽車的非石棉制動摩擦材料，都是以酚醛樹脂為粘結材料、各種增強金屬纖維為骨架材料、以各種功能性填料為填充材料，通過混料、制型、熱壓成型、熱處理以及磨削加工等一系列工藝處理，最后制成汽車用“金屬襯片與非石棉或半金屬摩擦材料”剎車片，但是這些產品在產品性能上也都存在不同的問題，尤其是汽車用剎車片的耐磨性能不穩定、制動噪音大的現象，人們通過改變摩擦材料的組成等方法降低摩擦材料的高溫摩擦系數，如CN103375520A公開由丁基丁苯、過氧化氫異丙苯、環氧樹脂、硼酚醛樹脂、聚丙烯、尼龍粉、氮化硼、偶聯劑、碳化硅等原料制得的剎車片；CN102954128A公開了在剎車片中設置減音片以減少制動噪音。但是，現有技術制得的摩擦材料仍然存在耐磨性能不穩定、制動噪音較大的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種碳陶型摩擦材料及其制備方法和應用，降低摩擦材料的制動噪音，提高摩擦材料的耐熱性和耐磨穩定性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種碳陶型摩擦材料，由包括以下質量份數的原料經碳化制備得到：

酚醛樹脂6～12份、有機纖維5～18份、陶瓷類填料15～55份、碳源類填料10～25份、有機減磨填料3～15份和傳統填料10～25份。

優選地，所述碳陶型摩擦材料由包括以下質量份數的原料制備得到：

酚醛樹脂7～11份、有機纖維9～11份、陶瓷類填料48～53份、碳源類填料12～20份、有機減磨填料3份和傳統填料12份。

優選地，所述有機纖維包括亞克力纖維、芳綸漿泊纖維和紙基纖維中的一種或幾種的混合物。

優選地，所述陶瓷類填料包括綠水渣、紫砂、頁巖、硅鋁土和類石墨中的一種或幾種的混合物。

優選地，所述碳源類填料包括天然植物桿皮和/或果實殼粉。

本發明還提供了上述技術方案所述碳陶型摩擦材料的制備方法，包括以下步驟：

將各原料濕混，得到混合料；

將混合料依次經過干燥、熱壓和碳化得到碳陶型摩擦材料。

優選地，所述濕混使用的溶劑為水，所述水的質量為各原料質量之和的28～35％。

優選地，所述熱壓的溫度為175～185℃，所述熱壓的壓強為15～20MPa，所述熱壓的速率為50～70s/mm。

優選地，所述碳化的溫度為450～800℃。

本發明還提供了上述技術方案所述碳陶型摩擦材料或上述技術方案所述制備方法得到的碳陶型摩擦材料在制備剎車片中的應用。

本發明提供了一種碳陶型摩擦材料，由包括以下質量份數的原料經碳化制備得到：酚醛樹脂6～12份、有機纖維5～18份、陶瓷類填料15～55份、碳源類填料10～25份、有機減磨填料3～15份和傳統填料10～25份。本申請提供的碳陶型摩擦材料是一種“無石棉、無玻纖、無金屬、非陶瓷”摩擦材料，提供的碳陶型摩擦材料具有無制動噪音、結構多孔與低硬度的特性，原料中的碳源類填料經碳化后轉為碳與碳化物，碳化后重量損失約為12～15％，碳化排除了原料中所含的低分子物質，即消除了能夠在摩擦過程中生產“氣墊效應”的物質，從而克服了傳統工藝制得的摩擦材料存在的耐熱性能不穩定、高溫摩擦系數降低、制動噪音大的問題。實施例表明，制得的碳陶型摩擦材料密度僅僅達到1.5～1.7g/cm³，洛氏硬度(HRL)達到20～40，氣孔率較高，吸水率可達2～5％或更高，且100℃時摩擦系數為0.36，350℃時摩擦系數為0.35，降低率僅2.8％，具有優良的耐摩穩定性。

并且，本申請提供了一種碳陶型摩擦材料的制備方法，將各原料濕混，得到混合料，混合料依次經過干燥、熱壓和碳化得到碳陶型摩擦材料。濕混避免了現有技術中存在的較嚴重的粉塵塵害。

具體實施方式

本發明提供了一種碳陶型摩擦材料，由包括以下質量份數的原料經碳化制備得到：

酚醛樹脂6～12份、有機纖維5～18份、陶瓷類填料15～55份、碳源類填料10～25份、有機減磨填料3～15份、傳統填料10～25份。