[發(fā)明專利]一種具有自修復的纖維增強剎車片及制備方法

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• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109707775A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 徐淑波;劉建營;王瀚林;趙忠魁;任國成;景財年
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及剎車片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自修復的纖維增強剎車片及制備方法。本發(fā)明是一種具有自修復的纖維增強剎車片及制備方法，該方法將納米改性酚醛樹脂為基體材料，并添加增強纖維、增摩類填料、減摩類填料、有機類填料、防老化劑、偶聯(lián)劑和微膠囊的芯體選用雙環(huán)戊二烯(DCPD)單體材料，聚脲甲醛包覆雙環(huán)戊二烯(DCPD)微膠囊等材料充分混合，經(jīng)過壓制、硫化和修磨加工制得的具有自修復的纖維增強剎車片，較傳統(tǒng)剎車片相比耐磨性和抗疲勞性更為優(yōu)越，高溫下結(jié)合性和穩(wěn)定性更好，大大提高了剎車片的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及剎車片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自修復的纖維增強剎車片及制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展及人民需求的不斷增長，在對汽車的需求量日益增加的同時， 對其穩(wěn)定性、安全性和可靠性也提出了更高的要求。剎車片作為汽車主要的制動部件，其所使用的材料對其工作性能有著舉足輕重的影響，直接決定了汽車在行駛過程中的安全和舒適度。汽車制動的實質(zhì)是在高速運轉(zhuǎn)過程中通過剎車片和制動盤之間摩擦產(chǎn)生的摩擦力從而使汽車高速運轉(zhuǎn)的車輪在摩擦力的作用下不斷減速停止的過程，該過程伴隨著巨大的熱量產(chǎn)生，所以研究汽車剎車片復合材料及其摩擦特性顯得十分必要。

傳統(tǒng)的汽車剎車片多使用半金屬摩擦材料或者石棉材料，但該類材料卻通常出現(xiàn)噪聲大、振動強、磨損率高和使用壽命短等問題。目前傳統(tǒng)剎車片存在以下兩點:：（1）增強纖維與基體的相溶性較差；（2）高溫下的熱穩(wěn)定性能差。如今轎車前輪盤式制動溫度可達300℃~500℃，粘結(jié)劑在高溫下會產(chǎn)生熱分解，從而失去膠粘作用，使得各組成成分易脫落造成磨損加劇，出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象。這些不足會顯著降低剎車片的強度和韌性，在汽車制動過程中出現(xiàn)較大的噪聲，產(chǎn)生噪聲污染，在其受到?jīng)_擊、剪切等機械作用時容易出現(xiàn)裂紋、斷裂等致命性損傷。

增強纖維納凱夫（NACF），具有與石棉相似的綜合性能，是特種人造無機纖維和多種功能性材料的復合產(chǎn)物，具有代替石棉材料的能力。由于增強纖維納凱夫主體纖維的圓材料是精選石灰?guī)r、輝綠巖、粉煤灰和石油焦炭等，配方是專門為鼓式剎車片用增強纖維設計的，不僅化學成分穩(wěn)定，而且具有良好的耐熱性能。在生產(chǎn)工藝參數(shù)方面，通過對溫度參數(shù)、體系酸堿度和纖維噴射速度等進行嚴格控制，同時在出纖環(huán)節(jié)噴漬了進口硅烷類試劑，使納凱夫纖維比表面積較大，具有良好的親和性。

六鈦酸鉀晶須自身具有優(yōu)良的抗磨損性能，較低的硬度（莫氏硬度僅為4），較高的機械性能和熱膨脹系數(shù)（6.8×10^-6 K^-1），是一種性能優(yōu)越的增強纖維。六鈦酸鉀晶須的耐磨擦性能優(yōu)良，已經(jīng)用于汽車離合器、制動裝置以及其它耐摩擦的場合，使用壽命及疲勞特性上都有顯著提高。目前國內(nèi)在使用六鈦酸鉀晶須的摩擦材料產(chǎn)品中，具有代表性的產(chǎn)品有各種剎車片，六鈦酸鉀晶須完全替代了石棉作為填料的剎車片產(chǎn)品，同時解決了石棉在制動中容易產(chǎn)生瞬間摩擦力衰退的現(xiàn)象，降低了制動噪音，縮短了制動距離，不傷及制動對偶件，并且磨損量遠低于石棉制品，最重要的是，它對駕駛?cè)说陌踩杂辛烁蟮膸椭瑢Νh(huán)境幾乎不造成污染，使得摩擦材料產(chǎn)品更注重人性化。

因此，急需一種熱穩(wěn)定性強、使用安全無毒以及摩擦性能優(yōu)良的用于剎車片的摩擦材料，此外，還須一種使用上述熱穩(wěn)定性強、使用安全無毒以及摩擦性能優(yōu)良的用于剎車片的摩擦材料制成的剎車片。非晶火成巖纖維具有耐高溫、耐磨、絕緣、絕光、絕聲、耐腐蝕的特點，其耐磨系數(shù)為進口剎車片纖維一倍，抗拉強度>>4000MPa；其軟化溫度為810-1100℃，最低工作溫度為-260℃，并且非晶火成巖與金屬、塑料、陶瓷都親和。本發(fā)明根據(jù)自修復技術(shù)原理，將自修復微膠囊埋植于由以上三種纖維增強的汽車剎車片中，設計出一種含有自修復微膠囊的高強度、穩(wěn)定性好、無污染的新型復合料汽車剎車片，以改進汽車制動過程中出現(xiàn)的較大噪聲、磨損性能差及受沖擊、剪切時出現(xiàn)斷裂危險等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利的目的是：為了提供一種熱穩(wěn)定性強、使用安全無毒以及摩擦性能優(yōu)良的用于剎車片的摩擦材料、剎車片及其制備方法。