碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料、制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料、制备方法及其用途。所述摩擦材料，按照重量份数计，包括：(a)碳纤维2～4重量份，(b)微孔金属陶瓷8

【技术实现步骤摘要】
碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料、制备方法及其用途


[0001]本专利技术涉及摩擦材料
，具体涉及一种碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料、制备方法及其用途。

技术介绍

[0002]近20年来，随着运输事业的蓬勃发展，摩擦材料发展尤为迅猛，出现了许多新型摩擦材料及制动盘，并广泛应用于各类工程机械和交通运输设备。21世纪科技发展的趋势是高速、环保和节能，为适应这一新形势发展的需要，对摩擦副材料的综合性能提出更高的要求。
[0003]减轻1kG的簧下质量的效能可以等同于减轻约10
‑
15kG的簧上质量。在簧上质量一定的情况下，尽可能地减小簧下质量，可以提升车辆的加速，稳定性以及操控性。因此，轻量化制动盘得到广泛应用。
[0004]轻量化碳陶制动盘是应用广泛的一种轻量化制动盘。碳陶制动盘是选用长纤维进行三维编织针刺碳纤维预制体，使用高温化学气相沉积(CVI)生产工艺制成。碳陶制动盘重量仅为铸铁制动盘的30％左右，可以提高驾驶舒适度，提高启动加速，以及制动反应速度。碳陶制动盘具有耐磨损，抗氧化，不生锈，无热衰退，无污染，制动刹车距离缩短30％，提高安全系数等优越特性，正常行驶里程可达30万公里。
[0005]然而传统的刹车片匹配的多是灰铸铁制动盘或铸钢制动盘，与轻量化碳陶制动盘匹配性不好，而且与灰铸铁制动盘或铸钢制动盘组成的摩擦副在制动过程中，还具有因制动盘易锈蚀、高温制动过程中制动盘基体金属转移粘结等原因导致制动盘耐热性低和使用寿命短等缺陷。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中刹车片与碳陶制动盘匹配性不好缺陷，从而提供一种碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料、制备方法及其用途。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料，按照重量份数计，包括：
[0009](a)碳纤维2～4重量份，
[0010](b)微孔金属陶瓷8
‑
13重量份，
[0011](c)硅酸铝纤维5～10重量份，
[0012](d)双马来酰亚胺树脂8～12重量份，
[0013](e)碳化硅2～4重量份，和
[0014](f)钛酸铝6～11重量份。
[0015]所述碳纤维的含量为2～4重量份，例如2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份、2.8重量份、3重量份、3.2重量份、3.4重量份、3.6重量份或4重量份。碳纤维的耐热性高，其可以增强基体、提高耐热性、降低摩擦系数并提高刹车片剪切强度。可选的，碳纤维可为短切碳纤
维，可选的，短切碳纤维的长度可为2.5
‑
4mm。
[0016]本专利技术所述微孔金属陶瓷为本领域常规现有微孔金属陶瓷，本专利技术不对微孔金属陶瓷的具体成分做具体限定，可选的，所述微孔金属陶瓷，以质量分数计，包括如下组分：3
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4％SiO2,7
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8％Al2O3，87
‑
88％Fe2O3，0.05
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0.1％CaO，0.05
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0.1％MgO，0.1
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0.8％C，其它为不可避免的杂质。进一步优选的，所述微孔金属陶瓷，以质量分数计，包括如下组分：3.61％SiO2,7.28％Al2O3，87.62％Fe2O3，0.092％CaO，0.069％MgO，0.54％C，其它为不可避免的杂质。上述提供的微孔金属陶瓷其比重为1.5
‑
2.0g/cm3，莫氏硬度为2
‑
3，进一步优选的，其粒径可为30
‑
150目，烧失量可达3.3％，残余量可达96.7％。进一步，本专利技术所述的微孔金属陶瓷的制备方法为本领域的常规制备方法，在此不再赘述。
[0017]微孔金属陶瓷材料作为耐磨材料，具有耐热性好的优点，并可以提高刹车片摩擦系数。适量的微孔金属陶瓷材料与碳陶盘匹配效果较好，摩擦性能稳定。如果微孔金属陶瓷材料的含量过低，则增磨作用不明显，如果含量过高，则会降低刹车片剪切强度。
[0018]所述硅酸铝纤维的含量为5～10重量份，例如为5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。硅酸铝纤维的耐热性高，其可以增强基体、提高耐热性、降低摩擦系数并提高刹车片剪切强度。如果硅酸铝纤维的含量过低或者过高，均无法有效地提供足够的剪切强度。
[0019]所述双马来酰亚胺树脂的含量为8～12重量份，例如为8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份或12重量份。所述双马来酰亚胺作为粘结剂，主要起粘结的作用，并提供刹车片适宜的硬度。如果双马来酰亚胺的含量过低，则无法起到粘结作用，含量过高，则刹车片整体耐热性降低，且刹车片硬度会过高。可选的，所述双马来酰亚胺树脂的熔点为152～158℃，酸值为＜1.0KOHmg/g。
[0020]所述碳化硅的含量为2～4重量份，例如2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份、2.8重量份、3重量份、3.2重量份、3.4重量份、3.6重量份或4重量份。碳化硅作为耐磨材料，可以提高刹车片摩擦系数。如果碳化硅的含量过低，则无法有效增加刹车片摩擦系数，如果碳化硅的含量过高，则会提高制动盘磨损。
[0021]所述钛酸铝的含量为6～11重量份，例如为6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份或11重量份。钛酸铝作为耐磨材料，可以提高刹车片摩擦系数。如果钛酸铝的含量过低，则无法有效增加刹车片摩擦系数，如果钛酸铝的含量过高，则会提高制动盘磨损。
[0022]所述“包括”意指，所述摩擦材料除上述组分外，还可以包括其他任选地组分，所述组分赋予所述摩擦材料附加的效果。
[0023]在本专利技术一种优选地实施方式中，所述摩擦材料包括(g)弹性颗粒，含量为5～10重量份，例如为5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。弹性颗粒具有调节刹车片硬度、压缩性能及提高孔隙率的作用，且耐热性优于直接添加橡胶组分。如果弹性颗粒的含量小于5重量份，则不能起到调节刹车片硬度，且稳定摩擦性能的作用，如果弹性颗粒的重量大于10重量份，则刹车片耐热性降低。
[0024]弹性颗粒，意指(橡胶)弹性体颗粒，典型但非限制性的弹性颗粒，以各组分占质量百分比计，包括：耐热硅橡胶10～25％、四氧化三铁2～10％、纤维素纤维5～15％、导热氧化
铝1～5％、鳞片石墨40～50％以及碳酸钙晶须10～20％。上述弹性颗粒可通过将原料混合然后密炼成型的方式得到。示例性的耐热硅橡胶如高温硫化硅胶HTV。
[0025]典型但非限制性的弹性颗粒，以各组分占质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料，其特征在于，按照重量份数计，包括：(a)碳纤维2～4重量份，(b)微孔金属陶瓷8
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13重量份，(c)硅酸铝纤维5～10重量份，(d)双马来酰亚胺树脂8～12重量份，(e)碳化硅2～4重量份，和(f)钛酸铝6～11重量份。2.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(g)弹性颗粒，含量为5～10重量份。3.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(h)腰果壳油摩擦粉，含量为6～10重量份。4.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(i)氢氧化钙，含量为10～20重量份。5.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(j)芳纶浆粕，含量为1～3重量份。6.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(k)萤石，含量为9～12重量份。7.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料还包括(m)紫铜纤维，含量为10～15重量份。8.如权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，碳陶制动盘对偶刹车片用摩擦材料，按重量份数包括：(a)碳纤维2～4重量份，(b)微孔金属陶瓷8
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13重量份，(c)硅酸铝纤维5～10重量份，(d)双马来酰亚胺树脂8～12重量份，(e)碳化硅2～4重量份，(f)钛酸铝6～11重量份，(g)弹性颗粒5～10重量份，(h)腰果壳油摩擦粉6～10重量份，(i)氢氧化钙10～20重量份，(j)芳纶浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：解小花，李想，钱钰升，
申请(专利权)人：天宜上佳天津新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：