一种高强度耐磨刹车片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐磨刹车片的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按以下重量份数比例称取原料组分：顺丁橡胶60～70份、玻璃纤维10～20份、金属纤维10～20份、铁粉10～20份、聚丙烯5～10份、硅油5～10份、高粱秆活性炭粉10～15份、滑石粉5～10份、二硫化钼5～10份、分散剂5～10份、阻燃剂2～5份和三氧化钒1～2份；步骤二，搅拌混合原料；步骤三，热压成型得到粗胚；步骤四，将粗胚放入到烘箱中进行后处理，温度为200℃，时间为12小时，取出自然冷却，切割成形，即得到高强度耐磨刹车片成品。本发明专利技术原料来源广泛、制备工艺简单可行、生产成本低；对高强度耐磨刹车片成分的组合配比进行了优化，具有良好的耐热性、耐磨性，不再采用石棉组分，环保健康。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度耐磨刹车片的制备方法。
技术介绍
摩擦材料被广泛用于各种交通运输工具（如汽车、火车、飞机等）和各种机械设备的制动器、离合器及摩擦传动装置中的制动材料。按功能及安装的部位主要分为制动器衬片和离合器面片。摩擦材料在汽车工业中属于关键的安全件，汽车的启动、制动和驻车都离不开摩擦材料，摩擦材料的好坏、优劣可直接关系着人民的生命财产安全，其功能地位不言而喻。但传统的汽车摩擦材料存在一些缺陷，如石棉汽车摩擦材料，因为石棉是一种天然的矿物纤维，它具有较高的耐热性和机械强度，但是石棉对人体健康有一定的危险性。因此人们开始研究不添加石棉的摩擦材料，对摩擦材料的组分配方进行调整、改进，选用复合纤维或金属纤维等等。现在用于刹车片的摩擦材料众多，最常用的是金属混合材料和陶瓷材料，金属混合材料如专利申请号为200810068968.2公开了一种由铁粉、铜粉、石墨、石英砂、碳化硅等组成的刹车片摩擦层，特点是该摩擦层的金属含量高，耐磨性和硬度好，缺点是摩擦系统不高，且由于硬度太硬，会对接触部件造成少量的磨损，长期使用损坏部件；陶瓷材料如专利申请号为201310115341.9公开了一种由粉煤灰、改性酚醛树脂、树脂、锆石、煅烧焦炭、硫酸钡、人造石墨和偶联剂构成的耐磨材料，特点是含碳量高、气孔率高、稳定摩擦系数、导热性低等特点，缺点是硬度小、高温时的热衰退性强。另外，随着工业化的发展，摩擦材料的使用量越来越大，其填料---石墨的使用量也是逐年增加。然而天然石墨的价格还是较高的，人们也开始对天然石墨的替代品进行了深入研究。高粱，拉丁文名：Sorghumbicolor(L.)Moench禾本科、高粱属一年生草本植物。秆较粗壮，直立，基部节上具支撑根。叶鞘无毛或稍有白粉；叶舌硬膜质，先端圆，边缘有纤毛。[1]性喜温暖，抗旱、耐涝。按性状及用途可分为食用高粱、糖用高粱、帚用高粱等类。中国栽培较广，以东北各地为最多。食用高粱谷粒供食用、酿酒。收割高粱之后，会产生大量的副产物---高粱秆。通常人们处理方式是直接焚烧，这种方式虽然对其进行了一定利用，但是焚烧产生的烟尘大，在一定程度上污染环境。而高粱秆中含有大量碳源，如果采用高粱秆制成的碳粉取代石墨添加到摩擦材料中，将极大的降低了摩擦材料的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度耐磨刹车片的制备方法。本专利技术重新优化了当前摩擦材料的组合配方，而且充分利用了高粱的副产物---高粱秆，将其进行碳化、石墨化，制成活性炭粉，作为天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中，有效降低了摩擦材料的生产成本，拓宽高粱秆的利用渠道，提高了高粱秆的经济效益。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高强度耐磨刹车片的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按以下重量份数比例称取原料组分：顺丁橡胶60～70份、玻璃纤维10～20份、金属纤维10～20份、铁粉10～20份、聚丙烯5～10份、硅油5～10份、高粱秆活性炭粉10～15份、滑石粉5～10份、二硫化钼5～10份、分散剂5～10份、阻燃剂2～5份和三氧化钒1～2份；步骤二，将上述称取好的原料组分依次投入到搅拌机中，充分搅拌，混合均匀后，取出晾干；步骤三，将模具放到平板硫化机上，对模具进行预热，待温度上升至100℃，在膜腔内均匀涂抹脱模剂，然后加入步骤二处理后的原料，进行热压成型，温度为250℃，对模具内加压，每5分钟升高5MPa，是压力从5MPa升至25MPa，并且每分钟放气一次，最后保压10分钟，脱模得到粗胚；步骤四，将步骤三获得的粗胚放入到烘箱中进行后处理，温度为200℃，时间为12小时，取出自然冷却，切割成形，即得到高强度耐磨刹车片成品。进一步说明，所述的高粱秆活性炭粉是将高粱秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。进一步说明，所述的碳化处理具体为：将高粱秆块放入贫氧炉进行碳化处理；排潮期从点火至炉温上升到150℃，时间为5小时；然后升温至250℃，打开鼓风机，对炉内鼓风，初级碳化时间为4小时，鼓风机开30分钟，停30分钟，循环4次；升温至500℃，升温时间为2小时，温度升至500℃后，保温2小时，再升温至650℃，升温时间为4小时，升温至650℃时，鼓风机开1小时，停1小时，循环2次，再升温至850℃，1小时后，打开通风机，送入空气和水蒸汽，逐步冷却，生成碳，6小时后出炉。进一步说明，所述的石墨化处理具体为：把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中，进行石墨化处理；首先以2℃/分钟的速度升温至350℃，充压4MPa，再以1℃/分钟的速度升温550℃，保温2小时，再在氩气保护下升温至2500℃进行石墨化，再自然冷却至室温，然后磨制成200目的碳粉末。本专利技术中的阻燃剂采用市场上通常销售的氢氧化铝类型阻燃剂即可。添加少量的三氧化钒可以有效的提高摩擦材料的强度。本专利技术的优点：1.本专利技术原料来源广泛、制备工艺简单可行、生产成本低；对高强度耐磨刹车片成分的组合配比进行了优化，具有良好的耐热性、耐磨性，不再采用石棉组分，环保健康。2.充分利用了高粱种植业的副产物---高粱秆，将其进行碳化、石墨化，制成人活性炭粉，作为天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中，有效降低了摩擦材料的生产成本，提高了高粱秆的经济效益。以高粱秆制成的活性炭粉为填料，可以增加摩擦材料的韧性，提升其性能和制动效果，摩擦系数稳定，降低了摩擦时产生的噪音且环保无污染。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例1：一种高强度耐磨刹车片的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按以下重量份数比例称取原料组分：顺丁橡胶60份、玻璃纤维10份、金属纤维10份、铁粉10份、聚丙烯5份、硅油5份、高粱秆活性炭粉10份、滑石粉5份、二硫化钼5份、分散剂5份、阻燃剂2份和三氧化钒1份；步骤二，将上述称取好的原料组分依次投入到搅拌机中，充分搅拌，混合均匀后，取出晾干；步骤三，将模具放到平板硫化机上，对模具进行预热，待温度上升至100℃，在膜腔内均匀涂抹脱模剂，然后加入步骤二处理后的原料，进行热压成型，温度为250℃，对模具内加压，每5分钟升高5MPa，是压力从5MPa升至25MPa，并且每分钟放气一次，最后保压10分钟，脱模得到粗胚；步骤四，将步骤三获得的粗胚放入到烘箱中进行后处理，温度为200℃，时间为12小时，取出自然冷却，切割成形，即得到高强度耐磨刹车片成品。所述的高粱秆活性炭粉是将高粱秆依次经清洗烘干、粉碎压制成块、碳化处理、石墨化处理之后获得的碳粉末。所述的碳化处理具体为：将高粱秆块放入贫氧炉进行碳化处理；排潮期从点火至炉温上升到150℃，时间为5小时；然后升温至250℃，打开鼓风机，对炉内鼓风，初级碳化时间为4小时，鼓风机开30分钟，停30分钟，循环4次；升温至500℃，升温时间为2小时，温度升至500℃后，保温2小时，再升温至650℃，升温时间为4小时，升温至650℃时，鼓风机开1小时，停1小时，循环2次，再升温至850℃，1小时后，打开通风机，送入空气和水蒸汽，逐步冷却，生成碳，6小时后出炉。所述的石墨化处理具体为：把出炉后的碳冷却后放入石墨化炉中，进行石墨化处理；首先以2℃/分钟的速度升温至350℃，充压4MPa，再以1℃/分钟的速度升温550本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐磨刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，按以下重量份数比例称取原料组分：顺丁橡胶60～70份、玻璃纤维10～20份、金属纤维10～20份、铁粉10～20份、聚丙烯5～10份、硅油5～10份、高粱秆活性炭粉10～15份、滑石粉5～10份、二硫化钼5～10份、分散剂5～10份、阻燃剂2～5份和三氧化钒1～2份；步骤二，将上述称取好的原料组分依次投入到搅拌机中，充分搅拌，混合均匀后，取出晾干；步骤三，将模具放到平板硫化机上，对模具进行预热，待温度上升至100℃，在膜腔内均匀涂抹脱模剂，然后加入步骤二处理后的原料，进行热压成型，温度为250℃，对模具内加压，每5分钟升高5MPa，是压力从5MPa升至25MPa，并且每分钟放气一次，最后保压10分钟，脱模得到粗胚；步骤四，将步骤三获得的粗胚放入到烘箱中进行后处理，温度为200℃，时间为12小时，取出自然冷却，切割成形，即得到高强度耐磨刹车片成品。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，按以下重量份数比例称取原料组分：顺丁橡胶60～70份、玻璃纤维10～20份、金属纤维10～20份、铁粉10～20份、聚丙烯5～10份、硅油5～10份、高粱秆活性炭粉10～15份、滑石粉5～10份、二硫化钼5～10份、分散剂5～10份、阻燃剂2～5份和三氧化钒1～2份；步骤二，将上述称取好的原料组分依次投入到搅拌机中，充分搅拌，混合均匀后，取出晾干；步骤三，将模具放到平板硫化机上，对模具进行预热，待温度上升至100℃，在膜腔内均匀涂抹脱模剂，然后加入步骤二处理后的原料，进行热压成型，温度为250℃，对模具内加压，每5分钟升高5MPa，是压力从5MPa升至25MPa，并且每分钟放气一次，最后保压10分钟，脱模得到粗胚；步骤四，将步骤三获得的粗胚放入到烘箱中进行后处理，温度为200℃，时间为12小时，取出自然冷却，切割成形，即得到高强度耐磨刹车片成品。2.根据权利要求1所述的高强度耐磨刹车片的制备方法，其特征在于：所述的高粱秆活性炭粉是将高粱...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶倩，
申请(专利权)人：广西南宁胜祺安科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45