中高档轿车用高性能陶瓷刹车片制造技术

一种中高档轿车用高性能陶瓷刹车片，由下列组分按重量百分比制成：陶瓷纤维７－１１％、硅酸盐纤维５－８％、喷胶硅酸铝纤维６－９％、芳纶纤维５－８％、紫铜纤维７－１０％、改性硅灰石６－９％、重晶石７－１２％、铬铁矿４－８％、丁腈橡胶１－２％、氧化铁黑２－４％、石墨粒７－１０％、氧化锌０．１－０．２％、煅烧石油焦炭４－８．５％、膨胀石墨１－３％、硼酚醛树脂５－９％、磁铁矿３－５％、重质氧化镁０．８－１．３％、碳化硅０．８－１．５％、硫酸钡晶须４－７．５％、钛酸钾晶须０．３－０．５％、氧化铝纤维１－２．５％。采用本发明专利技术配方的陶瓷刹车片具有较低的密度和卓越的耐磨损性，尤其适用于中、高档轿车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车刹车片，尤其是涉及一种中高档轿车用高性能陶瓷 刹车片。
技术介绍
较早的汽车刹车片是石棉型刹车片，但是人们现在发现石棉已被医学界 证实是致癌物质。每一次刹车，刹车片就会将数百万之多的石棉纤维散发到 空气中，其针状的纤维很容易进入肺部并停留，造成剌激，最终可导致肺癌 的发生，但是除了危害健康方面的因素外，石棉型刹车片还存在着另一个重 要问题。由于石棉是绝热的，其导热能力特别差，反复使用后制动器会使热 量在刹车片中堆积起来，刹车片变热后，它的制动性能就要发生改变，要产 生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数，如果刹车片达到一定的热 度，将导致制动失灵。随着现代汽车工业的发展和社会环保意识的提高，目 前汽车摩擦材料在材质、制造工艺等方面都取得了重大的进展，出现了许多 新型的无石棉摩擦材料制作的刹车片，如用于中高档轿车的陶瓷刹车片，就 具有使用寿命长、无锈蚀、摩擦系数高、噪音低等优点。但目前中高档轿车 用陶瓷型刹车片还主要依赖进口，国外公司将陶瓷刹车片的配方视为商业机 密，而国内陶瓷刹车片的配方设计还不够完善，对摩擦材料研究一般也只限 于摩擦材料密度、硬度和强度等理化性能，很多这些材料共同形成的结构的 真正作用还没有很好的掌握，因此现有国产陶瓷刹车片性能不够稳定，很多 刹车片在高温时，其摩擦系数易衰退、容易出现抱死或拖磨现象。甚至出现 摩擦材料膨胀，摩擦表面裂纹等严重质量问题。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有陶瓷刹车片高温摩擦性能不稳定，抗热衰退性能 不高，耐磨损性能较低等技术问题。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的该陶瓷刹 车片由下列组分按重量百分比制成-陶瓷纤维7-11%、硅酸盐纤维5-8%、喷胶硅酸铝纤维6-9%、芳纶纤维5-8%、 紫铜纤维7-10%、改性硅灰石6-9%、重晶石7-12%、铬铁矿4-8%、 丁腈橡胶 1-2%、氧化铁黑2-4%、石墨粒7-10%、氧化锌0. 1-0. 2%、煅烧石油焦碳4-8. 5%、 膨胀石墨1-3%、硼酚醛树脂5-9%、磁铁矿3-5%、重质氧化镁0. 8-1. 3%、碳 化硅0.8-1.5%、硫酸钡晶须4-7.5%、钛酸钾晶须0.3-0.5%、氧化铝纤维l一 2. 5 %。在本专利技术中，硅酸盐纤维是一种高纯净、高强度，渣球含量非常低的纤 维。其恨低的热传导率可防止急刹车时出现的超高温对制动管和刹车油的影 响。目前硅酸盐纤维的种类很多，为了能与其它成分组合时产生更好的协同 作用，获得具有良好性能、质量稳定的刹车片，专利技术人经过大量的实验，将 硅酸盐纤维所含关键成分及其配比(重量白分比)锁定在以下范围Si0247— 55%、 Al20317—23%、 Ti02l_2%、其他成分及比例优选为CaO6—10%、 K201. 1 —3%、 Mg05—8%、 Fe2038—11%、 Na201—3%，余量为微量氧化物。当采用上述成 分的硅酸盐纤维时，硅酸盐纤维具有耐高温，热稳定性好等优点，与其它材 料混合后，可以取长补短，协同作用，从而减少摩擦片的热衰退现象，保证 了产品的高品质。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性 好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。喷胶硅酸铝纤维能很好的吸收 摩擦材料因制动而发出的噪音具有良好的耐高温性能，极低的导热系数， 它附于摩擦材料表面能有效的降低摸材料中其他低温材料的热衰退性和膨胀 性，提高了摩擦材料在制造和使用过程中的稳定性芳纶纤维具有超高强度、 高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。紫铜纤维而且它的表面还 形成多种形状的锯齿，使得铜纤维与其他材料混合的均匀程度及粘接力要比 铜棉，铜丝，铜粉更强。另外铜纤维还具有吸热快，散发热量快，耐高温等 优点。高长径比(长径比大于15)的针状硅灰石纤维粉体具有加固，抗冲击，防止摩擦表面裂纹等作用。碳化硅是的优质增摩料，其高温性能特别稳定，即使在较高的温度下， 它能保持非常好的摩擦系数， 一定量的碳化硅组分能有效的降低摩擦材料高 温制动的衰退性。鳞片石墨结晶完整，片薄且韧性好；物理化学性能优异，具有良好的耐温 性，自润滑性，传导性，抗热震性，耐腐蚀性等性能。石墨颗粒含碳量高、气孔率高、硬度低，导热性能低等特点。用于摩擦 材料能减小摩擦材料的热衰退，稳定摩擦材料的摩擦系数。硼酚醛树脂具有比普通酚醛树脂好得多的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧 蚀性和力学性能。钛酸钾晶须具有很高的耐热、隔热性能和良好的耐磨性和润滑性能，并 且与其它摩擦材料相容性好。采用本专利技术配方的陶瓷刹车片具有较低的密度和卓越的耐磨损性，尤其 适用于中、高档轿车，相比国外同系陶瓷刹车片，本专利技术除了保持陶瓷刹车 片固有的高强度、刹车平稳、低噪音等优点外，更大大提高了刹车片的整体 摩擦系数，使整车在高速行驶过程中的刹车表现更好。同时在增强整体刹车 性能的同时更避免了因产生高的制动力而伤对偶盘的现象，且噪音表现良好， 刹车时脚感舒适。具体实施例方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例h按重量白分比将陶瓷纤维7%、硅酸盐纤维8%、喷胶硅酸铝纤 维6%、芳纶纤维8%、紫铜纤维7%、针状硅灰石纤维6%、重晶石粉末12%、铬 铁矿粉末5%、 丁腈橡胶粉1%、氧化铁黑2%、石墨粒7%、氧化锌0. 2%、煅烧 石油焦碳8. 5%、膨胀石墨3%、硼酚醛树脂9%、磁铁矿3%、重质氧化镁1%、 碳化硅0.8%、硫酸钡晶须4%、钛酸钾晶须0.4%、氧化铝纤维1.5%放入高速分散机内，搅拌成粉末状后取出放入成形模具内压制成形，然后与钢背复合 后放入平板硫化机于高温27(TC，压力为18MPa的条件下，保持15分钟，然后取出刹车片，除去毛剌即成为成品。本实施例所采用的硅酸盐纤维所含成 分及其重量白分比为Si0254%、 Al20318. 7%、 Ti02l. 4%， Ca08. 1%、 K201. 4%、 Mg06.6%、 Fe2038.5%， Na202. 2%，余量为其它微量氧化物。实施例2:按重量白分比将陶瓷纤维11%、硅酸盐纤维5%、喷胶硅酸铝纤 维9%、芳纶纤维5%、紫铜纤维10%、针状硅灰石纤维6%、重晶石粉末8%、铬 铁矿粉末4%、 丁腈橡胶粉2%、氧化铁黑4%、石墨粒10%、氧化锌0. 2%、煅烧石油焦碳4%、膨胀石墨1%、硼酚醛树脂5%、磁铁矿5%、重质氧化镁0. 8%、 碳化硅1.5°/。、硫酸钡晶须7%、钛酸钾晶须0.5%、氧化铝纤维1%放入高速分 散机内，搅拌成粉末状后取出放入成形模具内压制成形，然后与钢背复合后 放入平板硫化机于高温27(TC，压力为18MPa的条件下，保持15分钟，然后取出刹车片，除去毛刺即成为成品。本实施例所采用的硅酸盐纤维所含成分 及其重量白分比为Si0254%、Al20318. 7%、Ti02l. 4%， Ca08. 1%、K201. 4%、Mg06. 6%、 Fe2038. 5%， Na202. 2%，余量为其它微量氧化物。实施例3:按重量白分比将陶瓷纤维8%、硅酸盐纤维6%、喷胶硅酸铝纤 维7%、芳纶纤维6%、紫铜纤维8%、针状硅灰石纤维8%、重晶石粉末9%、铬 铁矿粉末7%、 丁腈橡胶粉2%、氧化铁黑3%、石墨粒8.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中高档轿车用高性能陶瓷刹车片，其特征是它主要由下列组分按重量百分比组成：陶瓷纤维７－１１％、硅酸盐纤维５－８％、喷胶硅酸铝纤维６－９％、芳纶纤维５－８％、紫铜纤维７－１０％、改性硅灰石６－９％、重晶石７－１２％、铬铁矿４－８％、丁腈橡胶１－２％、氧化铁黑２－４％、石墨粒７－１０％、氧化锌０．１－０．２％、煅烧石油焦碳４－８．５％、膨胀石墨１－３％、硼酚醛树脂５－９％、磁铁矿３－５％、重质氧化镁０．８－１．３％、碳化硅０．８－１．５％、硫酸钡晶须４－７．５％、钛酸钾晶须０．３－０．５％、氧化铝纤维１－２．５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽伟，张自立，张泽元，傅光明，
申请(专利权)人：瑞阳汽车零部件仙桃有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]