[发明专利]一种摩擦片材料及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦片材料及其使用方法，特别涉及一种用于高速重载摩托车的摩擦片材料及其使用方法。

背景技术

目前，国内摩托车用湿式摩擦材料仍主要为传统的橡胶软木型，也有少量的纸基型，橡胶软木型的成本低廉，但存在易烧损、起步发冲、重载打滑等缺陷。而纸基型摩擦片的动摩擦系数相对较低，难以满足大多数用户特别是需载重高速用户的需要，并且由于纸基摩擦材料生产批量小，质量不稳定，成本过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低的、动静摩擦系数大的摩擦片材料。

本发明所要解决的另外一个技术问题是上述摩擦片材料的使用方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种摩擦片材料，含有重量百分比为12-20％的碳纤维。

所述的碳纤维的长度小于100μm。

所述的摩擦片还包括以下物质及重量百分比：

丁腈橡胶            40～55％

改性酚醛树脂        8～15％

软木                20～35％

石墨                5～10％

二氧化硅            1～5％

硅藻土              2～5％

摩擦调整剂          2～10％

氧化铝        1～5％

海泡石        1～5％

摩擦粉        2～5％。

为提高摩擦片耐高温耐磨性能，降低对偶片的磨损率，还可在摩擦材料中添加占摩擦材料总重量的2％～4％的黄铜粉。

所述的摩擦材料的使用方法，即摩擦片的制备方法，依次包括混炼工序、热压工序、热固工序、抛丸工序、整平工序：

a)混炼工序：将石墨、二氧化硅、硅藻土、摩擦调整剂、氧化铝、海泡石、摩擦粉混匀后，加入软木和碳纤维混匀；再与丁腈橡胶、改性酚醛树脂在温度为80℃±5℃，的情况下，强力混炼5～10min，即可。

b)热压工序：热压温度为210℃±10℃、压力18～22MPa、保温35～45S，其间放气2～3次；

c)热固工序：采用5-10次升温，每次升温值为5-10℃，升温时间为0.5-1h，从130℃升到180℃，每次保温1h，然后开始空冷。

在本发明的配方中，在传统的摩擦材料的增强纤维软木中加入100μm以下的碳纤维粉，进行混杂增强，不但可以降低成本，而且可以充分发挥每种纤维的优点，弥补相互的缺陷，使性能更加完善，更加优异。利用了橡胶软木的弹性和碳纤维优异的耐温性和耐磨性，不但使其具有高摩擦系数和传递扭矩大的特点，而且还能减少摩擦材料和对偶片之间的磨损，降低摩擦材料的磨损率，同时，由于碳纤维的三维结构，在工作过程中，能使大量的油通过毛细管的作用渗透到摩擦材料中，流入和吸出带走热量，减少摩擦界面的热量积累，提高耐热性，即提高抗衰性。同时，碳纤维的三维结构能稳定并且减少材料的收缩和膨胀，化学稳定性好，因此使摩擦材料具有动静摩擦系数稳定的高性能。

碳纤维含量对摩擦材料的摩擦、磨损性能的影响是很大的。试验表明，碳纤维含量低于12％时，材料的磨损率明显下降。摩擦材料在高温时的磨损机制主要是由于粘结剂的热分解，失去胶粘作用，各组分易脱落造成磨损加剧，同时出现热衰退现象。碳纤维混杂后在摩擦材料内结织成网状，起到增强作用。由于含量太少，增强作用不明显。摩擦材料在摩擦过程中，增强纤维将被剥离、拉拔和剪切，因而提供一定的摩擦力矩。由于碳纤维的比表面积大，所以当碳纤维含量增加时，摩擦力矩增大，摩擦系数也因此增加。但是当材料中碳纤维含量高于20％时，材料中粘结剂的含量相对降低，其与树脂基体之间的粘结力下降，纤维更加容易被剥离、拉拔，而靠纤维剪切所能提供的摩擦力矩减少。保持增强纤维与树脂粘结剂的适当比例，在增加纤维含量的同时，增加树脂含量，能保持其高温稳定的摩擦系数和低的磨损量。

传统摩擦片制作采用的热压温度是180℃±5℃，压力3～10MPa，保温5～10s。由于本发明采用的是碳纤维与软木混杂纤维，与树脂的润湿性，粘附性差，使用该工艺，造成材料成型困难，材料表面起泡有微裂纹，这是因为树脂固化反应不完全，短时产生了大量气体且又不能及时完全排出，故采用的热压成型工艺参数为210℃±10℃、压力18～22MPa、保温35～45S，放气2～3次。