[发明专利]高速列车专用的复合材料刹车片

说明书

技术领域

本发明涉及机动车摩擦材料领域中的高速列车专用的复合材料刹车片。

背景技术

随着高速列车的发展，这就要求列车刹车片在速度高于160公里/小时满负载状况下具有更好的耐高温特性和抗磨性，而高速列车刹车片的材料配置是影响刹车片耐高温和抗磨性的主要因素。经检索，目前国内可以用于列车刹车片的相关技术只有《一种碳纤维增强摩阻材料及其制备方法》(公开号CN1468890)，该发明的碳纤维增强摩阻材料由增强纤维、基体树脂、摩擦性能调节剂组成，其特征是增强纤维为碳纤维、金属纤维和无机矿物纤维的混合物，基体树脂是水乳胶改性酚醛树脂，摩擦性能调节剂采用硫酸钡、三氧化二铁、四氧化三铁、三氯化铁、氧化镁、二氧化硅中的至少两种；制备方法包含混料工序、预烘工序、压制工序和后处理工序。从其效果看能够提高现有列车刹车片的性能，但是难以满足高速列车使用的要求。

为了适应高速列车刹车片的特性，本申请人利用自身的行业优势和技术优势，围绕材料配置进行了科技攻关和大量的对比试验，总结出一种全新材料的配置方法，以期解决目前所存在的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有刹车片不能满足高速列车刹车片的特性问题，提供一种高速列车专用的复合材料刹车片，为高速列车提供更有效、安全的制动产品。

本发明的技术方案是包括下列重量份的原料：钢棉纤维10～20，树脂5～15，芳纶纤维0.5～3，石墨5～15，硫酸钡8～14，重镁5～12，摩擦粉3～6，矿棉纤维10～25，重质碳酸钙3～10，丁腈胶粉5～12，硫化锑1～4，以及陶土3～10。

上述原料中还包括蛭石粉4-6重量份，轮胎粉3-5重量份。所述的树脂是纳米铜酚醛树脂。

本发明对连续纤维复合材料的技术原理进行创新，改变过去采用单一的金属材料及酚醛树脂简单合成的方法，运用先进的摩擦材料学断层理论，采用多种纤维及填料与纳米铜改性酚醛树脂复合技术原理混合压制而成，有效提高摩擦材料的综合性能，无噪音、阻燃性好、不会产生明火。使用本配方生产的刹车片，高温时没有发生热衰退现象，摩擦系数稳定，产品磨耗小，冲击强度提高20％左右，使用过程中制动舒适，无噪音产生，使用寿命达1年。

具体实施方式

实施例1，(以下成份的重量单位千克)钢棉纤维15，纳米铜改性酚醛树8，芳纶纤维2，石墨8，硫酸钡10，重镁8，摩擦粉4，矿棉纤维15，重质碳酸钙7，丁腈胶粉8，硫化锑2，陶土8。

实施例2，钢棉纤维10，纳米铜改性酚醛树5，芳纶纤维1，石墨6，硫酸钡8，重镁5.5，摩擦粉3，矿棉纤维12，重质碳酸钙5，丁腈胶粉6，硫化锑1.5，陶土4，蛭石粉4。

实施例3，钢棉纤维20，纳米铜酚醛树脂15，芳纶纤维3，石墨15，硫酸钡14，重镁12，摩擦粉6，矿棉纤维22，重质碳酸钙8，丁腈胶粉10，硫化锑3，陶土10，蛭石粉6，轮胎粉5。

采用上述实施例中的配方，经混料—成型热压—热处理—平磨—喷漆—烘干—安装附件等工艺加工出来的产品，使用定速试验机依据TB/T3118-2005标准进行测试。从实验数据分析，采用现有配方制备的摩擦材料产品硬度大，脆性大，韧性差，摩擦系数衰退较大，衰退率达30％以上，高温干燥状态下摩擦系数为0.6，常温潮湿状态瞬时摩擦系数0.55，在实验过程中有噪音产生。而采用本发明制备的摩擦制动材料衰退率有明显改善，低于10％，高温干燥状态下摩擦系数为0.459，常温潮湿状态瞬时摩擦系数0.35，摩擦系数稳定。

该发明生产的产品经国家铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站检测，复合高速列车使用要求，产品填补国内空白，达到国际先进水平，同时可替代进口产品为国家节约外汇。项目的实施，对打破国外相关产品对我国刹车片的垄断、参与国际竞争，提高我国高速列车刹车片行业的整体技术水平具有重大的推动作用。