一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，轻质高强耐高温制动部件背板材料由隔热层、纤维增强背板与定位止裂孔销组成，纤维增强背板由平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布增强，垂直与磨损面，并由环氧树脂与纳米氧化铝混合物为基体；平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布是与隔热层相邻的第一层纤维为玻璃纤维，排布方向为平行于制动盘中心线摩擦方向，之后的第3n层为玄武岩纤维、第3n

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及制动部件领域，具体涉及一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车行业中所用的摩擦片总成通常由摩擦片及与摩擦片相互贴合的背板组成。
[0003]现有的背板外表面采用单一平面设计，具有一定的重量且制造成本较高，从而使得整个摩擦片总成的重量及成本偏高，因此需要研发一种轻量化的制动片总成的背板结构。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，设计巧妙，结构合理，配比合理，工艺完善紧凑，具有高强度、耐高温、轻质特性。
[0005]本专利技术的技术方案：一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，轻质高强耐高温制动部件背板材料由隔热层、纤维增强背板与定位止裂孔销组成，所述的纤维增强背板由平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布增强，垂直于磨损面由环氧树脂与纳米氧化铝混合物为基体；所述平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布是与隔热层相邻的第一层纤维为玻璃纤维，排布方向为平行于制动盘中心线摩擦方向，之后的第3n层为玄武岩纤维、第3n
‑
1和3n
‑
2层为玻璃纤维，第3n
‑
1和3n
‑
2层之间的夹角为30
°
，第3n和3n
‑
1层之间的夹角为60
°
，14≤n≤63。
[0006]所述的环氧树脂与纳米氧化铝混合物的基体，按照质量百分比，环氧树脂含量为98.5%
‑
99.7%，纳米氧化铝含量为0.3%
‑
1.5%，其中纳米氧化铝的粒径为25纳米
‑
75纳米，其制备方法为首先将纳米氧化铝颗粒采用超声流化床进行固态分散，同时对固化剂进行搅拌，搅拌速度为20
‑
50转/秒，在搅拌过程中将分散后的纳米氧化铝颗粒利用空气喷射方法注入固化剂，空气射流速度为20
‑
120m/s，注入后继续搅拌20
‑
40分钟，之后再将树脂注入固化剂，完成树脂注入后将再在50
‑
500转/秒的搅拌速度下搅拌3
‑
5分钟，完成基体材料的制备。
[0007]所述的定位止裂孔销，其外轮廓曲面为曲线y=sin（n
·
x）围绕X轴回转得到的，其中4.5≤n≤18，6mm≤x≤15mm。
[0008]所述的定位止裂孔销结构，采用以下方法进行制备，采用连续挤压方法对酚醛树脂进行挤压成型，制备定位止裂孔销内腔结构，之后对连续的内腔结构进行注水，注水压强为1.5
‑
1.4atm，并在保压状态下进行碳纤维缠绕，所采用碳纤维为预浸料碳纤维，缠绕升角为12
°‑
25
°
，缠绕预紧力为210
‑
420N，缠绕层数在24
‑
48层，缠绕过程中内腔水和环境温度相同，均为120
‑
140℃，缠绕后完成制备。
[0009]本专利技术的优点是突破现有制动部件背板采用钢板的材料成分限制，采用树脂基复合材料作为制动部件背板，通过纤维结构、仿生结构和连接结构的耦合作用，提高复合材料背板强度，降低制动高温对其性能的影响，同时可减少因背板锈蚀造成的制动失效风险，同时降低了制动部件整体结构的质量，有效促进了正常质量下降和节能降耗。
具体实施方式
[0010]下面参照具体实施例进行介绍说明：实施例1一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，轻质高强耐高温制动部件背板材料由隔热层、纤维增强背板与定位止裂孔销组成，所述的纤维增强背板由平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布增强，垂直于磨损面由环氧树脂与纳米氧化铝混合物为基体；所述平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布是与隔热层相邻的第一层纤维为玻璃纤维，排布方向为平行于制动盘中心线摩擦方向，之后的第3n层为玄武岩纤维、第3n
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1和3n
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2层为玻璃纤维，第3n
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1和3n
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2层之间的夹角为30
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，第3n和3n
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1层之间的夹角为60
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，14≤n≤63。所述的环氧树脂与纳米氧化铝混合物的基体，按照质量百分比，环氧树脂含量为98.5%
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99.7%，纳米氧化铝含量为0.3%
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1.5%，其中纳米氧化铝的粒径为25纳米
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75纳米，其制备方法为首先将纳米氧化铝颗粒采用超声流化床进行固态分散，同时对固化剂进行搅拌，搅拌速度为20
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50转/秒，在搅拌过程中将分散后的纳米氧化铝颗粒利用空气喷射方法注入固化剂，空气射流速度为20
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120m/s，注入后继续搅拌20
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40分钟，之后再将树脂注入固化剂，完成树脂注入后将再在50
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500转/秒的搅拌速度下搅拌3
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5分钟，完成基体材料的制备。所述的定位止裂孔销，其外轮廓曲面为曲线y=sin（n
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x）围绕X轴回转得到的，其中4.5≤n≤18，6mm≤x≤15mm。所述的定位止裂孔销结构，采用以下方法进行制备，采用连续挤压方法对酚醛树脂进行挤压成型，制备定位止裂孔销内腔结构，之后对连续的内腔结构进行注水，注水压强为1.5
‑
1.4atm，并在保压状态下进行碳纤维缠绕，所采用碳纤维为预浸料碳纤维，缠绕升角为12
°‑
25
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，缠绕预紧力为210
‑
420N，缠绕层数在24
‑
48层，缠绕过程中内腔水和环境温度相同，均为120
‑
140℃，缠绕后完成制备。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，其特征在于，轻质高强耐高温制动部件背板材料由隔热层、纤维增强背板与定位止裂孔销组成，所述的纤维增强背板由平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布增强，垂直于磨损面由环氧树脂与纳米氧化铝混合物为基体；所述平行磨损面与垂直磨损面的玻璃纤维与玄武岩纤维逐层交替排布是与隔热层相邻的第一层纤维为玻璃纤维，排布方向为平行于制动盘中心线摩擦方向，之后的第3n层为玄武岩纤维、第3n
‑
1和3n
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2层为玻璃纤维，第3n
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1和3n
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2层之间的夹角为30
°
，第3n和3n
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1层之间的夹角为60
°
，14≤n≤63。2.根据权利要求1所述的一种轻质高强耐高温制动部件背板材料及其制备方法，其特征在于，所述的环氧树脂与纳米氧化铝混合物的基体，按照质量百分比，环氧树脂含量为98.5%
‑
99.7%，纳米氧化铝含量为0.3%
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1.5%，其中纳米氧化铝的粒径为25纳米
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75纳米，其制备方法为首先将纳米氧化铝颗粒采用超声流化床进行固态分散，同时对固化剂进行搅拌，搅拌速度为20
‑
50转/秒...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丰，刘世宝，苏凤戈，
申请(专利权)人：南通力友液压机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：