[发明专利]汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械制动用摩擦部件，尤其是涉及汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料。

背景技术

目前的汽车运行速度更快，制动频率和强度都有很大提高，所以制动时产生的热量就更大，摩擦面的温度也升得更高，因而要求摩擦材料在任何制动条件下，都能保持比较稳定的摩擦系数，才能使制动踏板的灵敏度提高，降低制动噪音并有利于驾驶员集中精力驾驶。现有技术多采用石棉材料制作制动摩擦片，不仅摩擦系数欠稳定，尤其是高温衰减加剧，对配附件损伤较重。同时石棉摩擦片受热吸水易膨胀，此外石棉材料对人体也有较大损害，随着对环境要求的不断提高，取消石棉摩擦片已是势在必行，世界上已有不少国家禁止生产和使用石棉制品制动衬片。

发明内容

为了提高现有汽车制动衬片使用性能，延长其使用寿命，本发明提供了一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，改进了摩擦材料的配方，具有较高的耐磨和热稳定性。

为了达到上述目的本发明所采取的技术方案是：

一、材料的配方

1、汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分的重量百分比为：改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。

2、本发明各组分最佳重量百分比为：改性树脂12％、有机钢质纤维6％、钢纤维13％、植物麻纤维6％、铜纤维5％、二硫化钼2％、柔性焦炭10％、鳞片石墨4％、摩擦粉5％、氧化铝1％、炭黑1％、硬脂酸锌0.5％、树脂增韧剂3.5％、轻质碳酸钙5％、硅灰石10％、硫酸钡16％。

二、主要工艺说明：

1、原材料各组分精度应小于1％误差；

2、原材料各组分不得受潮、结块、变色、变质；

3、各组分材料在聚合温度为150-160℃、单位压力为30Mpa、时间为15分钟的工况下一次热压成型。

4、热压成型后的产品在保温炉中进行热处理，热处理温度依次为140℃保温2小时，160℃保温3小时，180℃保温3小时，200℃保温2小时。

三、主要组分元理化特性要求：

1、改性树脂：

游离酚应  ＜2.5％

固化速度  45-65秒

软化点    ≥100℃

粒度      ＜300目

2、摩擦粉：

筛余物840μm    0-1.5  ％

筛余物355μm    4-6    ％

筛余物250μm    20-35  ％

筛余物150μm    20-35  ％

筛余物130μm    25-40  ％

丙酮抽出物      1-5    ％

水份            1      ％

3、鳞片石墨：高纯石墨  99.9％

4、氧化铝：

AL₂O₃    杂质含量小于1％

水份     小于1％

粒度     小于340目

5、其他各组分采用一般工业用标准。

本发明的有益效果是：本发明各组分采用高温聚合热压成型，摩擦材料利用率较高，工艺简单，不容易损坏。本发明配方中不含有石棉材料，污染小，价格低，摩擦系数稳定，同生产出的制动蹄片，有较高的耐磨性，既不会太软造成磨损太快，又不会太硬造成轮毂的损害，温升衰减较小，使用时噪音也较低。

本发明制动蹄片各项理化性能如下：

1、有较好的热稳定性，摩擦系数变化率较小

常温摩擦系数           0.38-0.4

高温摩擦系数(350℃)    0.25-0.28

2、较高的耐磨性：

测试磨损性能大于GB5763-2008标准2倍以上。

3、硬度偏低，采用HRL测量为50-70HB，制动噪音大大降低。

4、冲击强度3.0dj/cm²达标。

5、密度2.25-2.45g/cm³，符合轻质方向。

6、对配偶零件损耗较低，对250和普通铸铁磨合性能甚佳。