[發明專利]一種制動材料、其制備方法及應用所述材料的制動裝置

在審

• 申請號: 202010537074.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111664205A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 蔣漢軍;孫曉杰;劉富豪;盧叢生;常小軍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C22C47/14;C22C49/14;B22F3/22;B22F5/00;B22F3/24;C22C111/00;C22C101/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李箏

本發明具體涉及一種制動材料、其制備方法及應用所述材料的制動裝置。所述制動材料由以下重量份的物質組成：鋼纖維20?25份，石棉10?15份，石墨18?24份，石墨烯10?15份，氧化鉻12?14份，二氧化鉬9?12份，銅13?15份，硫酸鋇8?12份，海泡石纖維3?5份，粘接劑5?8份及調節劑3?6份。本發明采用鋼纖維和石棉作為汽車剎車片摩擦增強材料，降低了磨損量；采用改性酚醛樹脂作為粘接劑，提高了剎車片對摩擦對偶的抱合性，當制動過程中，酚醛樹脂在高溫下熱分解出焦油狀物質覆蓋在摩擦表面，形成一種較穩定的碳化膜從而保證了摩擦系數的穩定，降低了剎車片的衰退性能同時提高了恢復性能。

技術領域

本發明屬于剎車摩擦材料技術領域，具體涉及一種制動材料、所述制動材料、其制備方法以及應用該制動材料的制動裝置。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

摩擦材料是機械裝置中起到制動作用的關鍵性部件，如離合器片傳遞動力，制動片吸收動能。摩擦材料通過摩擦來吸收或傳遞動力，使機械設備與各種機動車輛能夠安全可靠地工作，應用廣泛并且十分關鍵。

自從1897年Herbert Frood發明了第一塊以棉線為增強纖維的樹脂基剎車片至今，剎車材料得到了長足發展，其種類大致包括石棉材料、纖維增強樹脂基材料、熔鑄金屬材料、粉末冶金材料、C/C復合材料和纖維增強陶瓷基復合材料，其中纖維增強陶瓷基復合材料又主要包括C/C－Sic陶瓷材料和C/BN陶瓷材料等。

石棉被用于早期的剎車片加固材料中，由于石棉纖維具有高強度及耐高溫的特性，并且具有較強的抗張能力，可以滿足剎車片及離合器盤和襯墊的要求。石棉從閃石礦中提煉出來，成分較為低廉，但由于石棉的開采和使用過程中，微細的石棉纖維容易被吸入肺部導致癌癥，因此，石棉作為剎車材料逐漸沒落?！鞍虢饘佟被旌衔镄詣x車片主要采用粗糙的鋼絲絨作為加固纖維，鋼絲絨作為金屬材料具有較高的強度及傳熱性能，可以將剎車時，制動盤和制動鼓產生的熱量快速的散發出去。但是半金屬材料存在易生銹腐蝕，并且制動后溫度上升會導致制動能力變差，當溫度降低后，也不能盡快恢復原有的制動能力，衰退性能和恢復性能較差。

發明內容

針對上述背景技術中記載的問題，本發明目的在于提供一種用于摩擦制動系統的制動材料，提高該制動材料的衰退性能和恢復性能，減少在使用過程中的磨損程度。

基于以上技術效果，本發明提供以下技術方案：

本發明第一方面，提供一種制動材料，所述制動材料的原料包括鋼纖維、石棉、石墨、石墨烯、氧化鉻、二氧化鉬、銅、硫酸鋇、海泡石纖維、粘接劑及調節劑。

石棉由于尺寸微小，且強度高，會在制動過程中揮散至空中，從而被吸入肺中形成永久性的停留。由于金屬材料導熱性能強，摩擦過程產生的熱量能夠快速傳導，當摩擦產生的熱量過多時，可能會引起剎車液溫度過高，引發安全隱患。本發明設計思路在于采用石棉克服金屬材料導熱過快及恢復性能不足的缺陷，由于石棉本身具有良好的強度，上述兩種材料復合后使用強度及導熱效果良好。本發明還進一步的通過調整配方成分，通過海泡石纖維、粘接劑增加對石棉材料的粘合作用，減少石棉的揮散、增加了制動材料對摩擦表面的抱合作用。發明人經不斷調整后獲得上述制動材料，所述制動材料融合了石棉、金屬材料的高強度，并且彌補了金屬材料恢復性能的不足，降低了半金屬制動材料的磨損速率。

本發明第二方面，提供第一方面所述制動材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：將鋼纖維、石棉、石墨、石墨烯、氧化鉻、二氧化鉬、銅、硫酸鋇和海泡石纖維進行混磨得到混合料，向混合料中加入粘接劑及調節劑并在高溫條件下攪拌，并通過擠出成型，將成型后材料烘干并進行硫化得到所述制動材料。

本發明第三方面，提供一種制動裝置，所述制備裝置應用第一方面所述制動材料。