[发明专利]一种用于盘式制动器衬片连接孔的复合销钉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于盘式制动器衬片连接孔的复合销钉及其制备方法。

背景技术

盘式制动器衬片被广泛在轿车、客车等车辆制动系统上使用。其具有耐温性高、制动性能稳定、噪音低和更换方便等优点。在刹车制动的过程中，制动器衬片需要承受来自于摩擦盘的剪切力，该剪切力由摩擦块传导到衬片钢背上，若摩擦块与钢背结合强度过低，将可能导致摩擦块和钢背在高剪切强度下分离从而导致制动失效，造成安全事故，因此一般要求盘式制动器衬片的剪切强度不小于0.4MPa。

盘式制动器衬片中的衬片钢背和摩擦块之间为粘接方式，制动器衬片钢背上一般开有数个连接孔，在制动器衬片压制成型过程中，摩擦块材料在压力作用下可以流动并填充进连接孔内，从而提高摩擦块和钢背的连接强度。然而由于摩擦块自身材质强度及粘接性能较差，为达到国家标准对剪切强度的安全要求，普遍采用两层的摩擦块，即将摩擦块分为参与摩擦的摩擦层和与钢背连接的强度较高的增强层(又称底料)。除此之外，还有在钢背上焊接钢网和铆接钢销钉，以辅助固定摩擦块，提高剪切强度的方法。

然而，加入底料会增加制动器衬片生产上的难度，且底料摩擦性能较差，厚度受到限制，提高制动器衬片剪切强度的能力有限。而采用钢背焊接钢网和铆接钢销钉的方法会造成钢背成本的增加，且在制动片使用过程中，随着摩擦块的磨损，这种钢网和钢销钉很容易露出摩擦面与制动盘摩擦，使制动性能恶化并损伤制动盘。

岩棉强度高、成本低且不会划伤制动盘，在制动器衬片中作为增强组分得到应用。由于工艺的难度，目前在制动器衬片中采用的岩棉均为短切岩棉，且在衬片成型过程中会垂直于成型压力方向，平行于摩擦剪切面方向分布，不能起到有效的抗剪切效果。而采用连续纤维岩棉作为增强材料制成高强度的销钉，使销钉中岩棉垂直于摩擦剪切面，用于钢背和摩擦块连接的方法未见专利及研究报道。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于盘式制动器衬片连接孔的复合销钉及其制备方法，采用该复合销钉可以增加盘式制动器衬片中摩擦块和钢背的结合强度，提高盘式制动器衬片的抗剪切性能；对摩擦磨损性能无不良影响。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种用于盘式制动器衬片连接孔的复合销钉，其特征在于它由岩棉线浸渍过预混浆料后制备而成，每千克岩棉线的表面浸渍包覆的预混浆料为650-1000克；所述的岩棉线由连续纤维岩棉制备而成，所述的连续纤维岩棉为玄武岩连续纤维(或称连续玄武岩纤维)或辉绿岩连续纤维，连续纤维岩棉的纤维直径3～50微米；

所述的预混浆料由热固性酚醛树脂、丁腈橡胶、石墨粉、焦碳粉、锆英砂粉和硫酸钡混合而成，其各原料所占重量份数为：热固性酚醛树脂(按液体总含量)22-43，丁腈橡胶(按胶乳总含量)3.3-7.5，石墨粉7-12，焦碳粉7-12，锆英砂粉4-8，硫酸钡0-20；其中，热固性酚醛树脂为液体，固含量35-45wt％；丁腈橡胶为胶乳，固含量30-40wt％。

所述石墨粉的颗粒粒度为180目，焦碳粉的颗粒粒度为100目，锆英砂粉的颗粒粒度为320目，硫酸钡的颗粒粒度为320目。

所述硫酸钡所占重量份数最佳为：9-19。

上述一种用于盘式制动器衬片连接孔的复合销钉的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)预混浆料的制备：按各原料所占重量份数为：热固性酚醛树脂(按液体总含量)22-43、丁腈橡胶(按胶乳总含量)3.3-7.5、石墨粉7-12、焦碳粉7-12、锆英砂粉4-8、硫酸钡0-20，选取热固性酚醛树脂、丁腈橡胶、石墨粉、焦碳粉、锆英砂粉和硫酸钡，备用；其中，热固性酚醛树脂为液体，固含量35-45wt％；丁腈橡胶为胶乳，固含量30-40wt％；

将热固性酚醛树脂、丁腈橡胶、石墨粉、焦碳粉、锆英砂粉和硫酸钡加入捏合机内，搅拌捏合均匀，制成预混浆料，备用；

2)将连续纤维岩棉制成岩棉线(岩棉线的直径1～2mm)，浸入到预混浆料中，使预混浆料均匀包覆在岩棉线的表面，每千克岩棉线的表面浸渍包覆的预混浆料为650-1000克，得到浸渍过预混浆液的连续岩棉线；

所述的连续纤维岩棉为玄武岩连续纤维(或称连续玄武岩纤维)或辉绿岩连续纤维，连续纤维岩棉的纤维直径3～50微米；

3)将10-100股浸渍过预混浆液的连续岩棉线合为一股(具体股数由所需的销钉直径而定)，在牵引力的作用下，通过张力装置拉紧，穿过成型模具，通过成型模具的挤压，形成长圆棒状，在成型模具的出口处设置压轮，使长圆棒状的表面带有可增加比表面积的压印花纹，得到长圆棒；