[發明專利]一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711456774.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108148549B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 岳建設;李禎;陳源清;王曉芳;朱文婷;黃怡
• 申請（專利權）人: 咸陽師范學院
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;C08J5/14
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 韓曉娟

本發明公開了一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料及其制備方法，這種材料包括摩擦材料和等離子氧化金屬鋁纖維，其中每立方分米的摩擦材料內添加300g等離子氧化金屬鋁纖維；這種材料的制備過程包括：電解溶液的制備：鋁纖維表面的等離子電解氧化和鋁纖維增強摩擦材料的制備。與現有技術相比，本發明的有益效果是：這種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料不僅具有良好的耐磨性，而且在摩擦過程中，展現了良好的耐熱性；同時又克服了傳統的配方中抑制熱衰減和產生噪音之間的矛盾。本發明的這種制備方法操作簡單，便于大批量生產。

技術領域

本發明屬于摩擦材料的制備領域，特別涉及一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料及其制備方法。

背景技術

摩擦材料是具有高的摩擦系數和低的磨損率的聚合物基復合材料。為了保證良好的耐磨性，通常在聚合物粘結劑中添加耐磨性好的無機顆粒，保證摩擦材料具有良好的耐磨性。但是摩擦材料在摩擦過程中產生的熱量會導致摩擦材料軟化，摩擦系數變小，磨損率增加，從而形成熱衰減，降低使用壽命。為此，在摩擦材料中添加熱導率高的金屬纖維，用以增加摩擦材料的熱導性能，保證摩擦材料良好的摩擦性能，抑制熱衰減。但是，添加金屬纖維量過少，熱導效果不理想。添加金屬纖維過多，摩擦系數下降，而且在摩擦過程中金屬纖維與金屬摩擦副相互摩擦，產生尖銳的噪音，同時對金屬摩擦副產生磨損破壞。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有金屬纖維增強摩擦材料方面存在的上述問題，提供一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本申請采用的技術方案為：

一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料，包括摩擦材料和等離子氧化金屬鋁纖維，每立方分米的所述摩擦材料內添加300g等離子氧化金屬鋁纖維，所述等離子氧化金屬鋁纖維的長度為1cm～3cm；

所述摩擦材料包括以下質量百分含量的原料組份：酚醛樹脂10％～14％、丁腈橡膠6％～8％、鋁礬土8％～10％、碳酸鈣晶須8％～10％、碳酸鋇8％～10％、云母3％～5％、蛭石8％～10％、炭黑6％～10％、石油焦5％～8％、氧化鋁8％～10％和鉻鐵10％～14％。

一種等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、電解溶液的制備：

將硅酸鈉、六偏磷酸鈉和鋁酸鈉溶解在去離子水中，得到電解溶液；所述電解溶液中，硅酸鈉的濃度為8g/L～10g/L，六偏磷酸鈉的濃度為4g/L～6g/L，鋁酸鈉的濃度為1g/L～2g/L；

S2、鋁纖維表面的等離子電解氧化：

首先，對鋁纖維進行表面去油處理；然后，將鋁纖維放置在電解溶液中電解20min～40min；最后，將鋁纖維截斷成1cm～3cm的長度后，待用；其中，電解過程中鋁纖維為陽極，金屬銅為陰極，電流密度為7A/dm²～9A/dm²，頻率480Hz～520Hz；

S3、鋁纖維增強摩擦材料的制備：

首先，將以下質量百分含量的原料：酚醛樹脂10％～14％、丁腈橡膠6％～8％、鋁礬土8％～10％、碳酸鈣晶須8％～10％、碳酸鋇8％～10％、云母3％～5％、蛭石8％～10％、炭黑6％～10％、石油焦5％～8％、氧化鋁8％～10％、鉻鐵10％～14％和S2中得到的長度為1cm～3cm的鋁纖維，攪拌均勻得到混合料；然后，將混合料倒入模具中直到混合料填滿模具后，所述壓力為50MPa～100MPa；最后，加熱處理，以10℃/min～20℃/min的升溫速度將模具溫度升至145℃～155℃后，保溫25min～30min，冷卻凝固后制備得到等離子氧化金屬鋁纖維增強摩擦材料。

進一步的，所述S2中，對鋁纖維進行表面去油處理的過程為：將鋁纖維在20％的硫酸、稀鹽酸或者丙酮中浸泡20min～40min。