[發明專利]一種含鹵化物的制動材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911049633.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110778629B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張定權
• 申請（專利權）人: 上海壬豐新材料科技有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B29C43/02;B29C43/58;C09K3/14;B29L31/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種含鹵化物的制動材料及其制備方法與應用，屬于制動材料技術領域。按比例把芳醇酚醛樹脂、順丁橡膠、長石粉、陶土、高嶺土、煅燒石油焦粉及鹵化物加入到混料機中混合攪拌20?25min，再按比例加入碳纖維、鈦酸鉀晶須及硼酸鎂晶須進行混合攪拌12?18min至均勻，得到所述含鹵化物的制動材料。將鋼背、制動材料置于模具中進行模壓成型，脫模后放入烘箱中加熱固化，最后進行機加工得到汽車剎車片或軌交車輛閘片。本發明汽車剎車片和軌交車輛閘片摩擦材料特別適合于對偶材料為鋁合金的制動盤，微孔材料孔隙率大，硬度低，減少對制動盤損傷。微孔材料與鋁合金制動盤散熱較快，可以降低摩擦副工作溫度，使其能承受更大的載荷。

技術領域

本發明涉及制動材料技術領域，尤其是涉及一種含鹵化物的制動材料及其制備方法與應用。

背景技術

輕量化是我國汽車的發展趨勢，減輕車輛重量至關重要，制動盤作為車輛簧下質量的一部分，減少汽車制動盤的質量不僅能減少排放，降低污染，還能進一步減輕振動、降低噪聲、提高乘坐舒適度等。目前，現有汽車剎車盤是鑄鐵盤，其質量較大，而碳化硅增強鋁合金制動盤具有密度小、質量輕、散熱快等優點，必將是汽車輕量化的一個發展趨勢，特別是新能源汽車，使用鋁合金制動盤后，每輛車可減輕簧下質量約20-30kg，據悉，每減輕1kg制動盤質量，整車續航能力可增加10km。鋁合金盤的巨大減重優勢是鑄鐵盤無法比擬的，一旦大規模商業化成功，必將全面取代鑄鐵盤。西方發達國家從上世紀90年代就開始了碳化硅增強鋁合金的研發，至今也只有德國KNORR公司在城軌車輛上有少量應用，未見在其他車輛(如汽車、高鐵等)上有所應用。許多的研究機構都選擇了放棄。究其原因，主要是因為鋁合金硬度低、熔點低，沒有合適的剎車片(或閘片)與其相匹配。因此，與鋁合金盤配套的汽車剎車片或軌交車輛閘片的研發就迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種含鹵化物的制動材料及其制備方法與應用。

本發明通過在微孔材料中添加一種或多種鹵化物，剎車片或閘片在摩擦制動過程中，剎車片或閘片中的鹵化物與鋁合金制動盤發生一系列物理化學反應，在鋁合金制動盤表面容易形成一層鹵化鋁摩擦膜，將剎車片或閘片與鋁合金盤的摩擦，轉變為摩擦膜與剎車片或閘片的摩擦，這種摩擦膜能起到保護鋁合金制動盤作用。同時由于微孔材料具有良好的散熱效果以及鋁合金材料本身具有較高的導熱性，因此，鋁合金制動盤本體不產生開裂、溝槽、剝落等不良現象，剎車片或閘片不對制動盤產生異常磨損，同時增加摩擦系數，使摩擦系數更加平穩，磨耗低，噪聲小，使得鋁合金制動盤和含鹵化物的制動材料制得的剎車片或閘片這對摩擦副能順利通過相關的臺架試驗(AK-MASTER、UIC541等)，并實現商業化應用。

本發明的含鹵化物的制動材料可用于制作汽車剎車片和軌交車輛閘片，并配合鋁合金制動盤使用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供了一種含鹵化物的制動材料，包括以下組分及重量百分含量：

本發明中，所述鹵化物為含有氟、氯、溴、碘中一種或幾種的化合物，不僅限于有機物、無機物，包括所有含鹵的無毒化合物，優選是固體形態的鹵化物，次優選液體形態的鹵化物，固體形態的鹵化物包括氯化物、氟化物及含氟的高聚物等。固體形態的鹵化物選自氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氯化亞鐵、氟化鈣、氟化鈉或聚四氟乙烯等。

本發明中，芳醇酚醛樹脂，游離酚含量低，有效避免產品熱膨脹現象；耐熱性好，熱分解溫度達450℃；吸水率較低，有利于摩擦系數穩定與保持材料強度；該樹脂粘結強度高，壓制成型工藝好，制得的產品無噪音，磨損率低。

本發明中，硼酸鎂晶須具有輕量化、高強度、高彈性模量、高硬度、耐高溫、耐腐蝕等優異性能，主要起到增強增韌作用。

本發明中，煅燒石油焦粉，具有疏松結構，可提高產品孔隙率、降低制動噪音、穩定摩擦性能、避免剎車片脆裂、提高安全性能等作用。