[发明专利]一种摩擦材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种减变速机用摩擦材料，尤其涉及一种无极传动减变速机。

背景技术

目前，由于传统传动对摩擦材料提出了更高的要求。如汽车制动器的摩擦材料要求适应广泛的温度范围(-40～600℃)，还要具有磨损小、有足够而稳定的摩擦系数(0.3～0.5)、抗热衰退性、无噪声、不污染环境、热容量大、导热性高、经济性好、原料来源充裕、价格便宜、生产制造工艺简单等特点。

根据材料基体的不同，当前使用的制动材料有树脂基(石棉型、半金属型、无石棉有机物型)、金属基(灰铸铁、粉末冶金摩擦材料)、C/C和C/C2SiC四类。在树脂基制动材料中，石棉型具有高强度和耐高温、低成本、低密度、不易损伤对偶材料的优点，但石棉已被医学界证实是致癌物质。C/C复合材料是20世纪50年代末期开发研制出的一种新型材料，具有摩擦性能好、密度低(一般小于2g/cm3)、比强度高、耐高温、比热容高、导热性能好、热膨胀系数小、抗热震性能好的特点。但C/C摩擦材料的工艺复杂，生产周期长，成本高，在高温氧化环境下易氧化，湿态环境下摩擦系数不稳定，故较多应用在飞机上，而在汽车应用方面则受到限制，只用在一些高级跑车、赛车上。

目前，国内摩擦材料在非石棉摩擦材料的研究状况，仍多停留在半金属、少金属配方的研究上，且主要是针对乘用车的盘、鼓式刹车片，对国际上早已开发成功的NAO配方、碳基配方、粉末冶金配方研究不多，对陶瓷配方的研究则更少。对决定摩擦材料稳定性和舒适性的理化性能(如固有频率、压缩率、气孔率、热传导性、pH值)研究也不多。

高分子摩擦材料的基体是高分子聚合物——树脂或橡胶。基体与摩擦材料的性能密切相关。以前，高分子摩擦材料的基体几乎都用纯酚醛树脂(再早是采用干性油等天然高分子材料)，虽然纯酚醛树脂的压缩强度、耐水性、耐酸性、耐烧蚀性较好，但却存在着延伸率低、脆性大、不耐磨等缺点。所以，现在各国大多以各种改性酚醛树脂、树脂／橡胶共混物，以及其它热固性、热塑性树脂来代替纯酚醛树脂作为摩擦材料的基体。在酚醛树脂改性方面，主要有腰果壳油改性、油改性、甲醛树脂改性、氨基树脂改性、环氧树脂改性、有机硅树脂改性以及二甲苯改性等几种。对性能优良的高分子摩擦材料来说，既要有耐分解的高温粘接组成，又要有模量较低容易粘合的弹性基体；既有良好的低温摩擦性能，又能耐足够的高温摩擦；既具有适当的摩擦系数，又要有小的磨损。采用树脂／橡胶共混改性基体是使高分子摩擦材料能同时兼顾上述性能的有效工艺方法。这方面国外发展较快的是酚醛树脂／丁苯橡胶共混改性，酚醛树脂／丁腈橡胶共混改性，顺丁豫胶／酚醛树脂共混改性等。除此以外，为了满足一些特殊的用途，国外尚见用聚丁二烯、不饱和聚酯、三聚氰胺、芳烷基醚等热固性树脂，和用聚酰亚胺、聚四氟乙烯、对羟基苯甲酸聚酯树脂等热塑性树脂作为摩擦材料基体的报道。

填料即摩擦性能调节剂，是高分子摩擦材料的三元组成之一，它对摩擦材料的摩擦性能起多方面调节作用。近年来，为了提高高分子摩擦材料的稳定性和耐磨性，除了使用减摩、摩阻填料外，各种热固性、热塑性或弹性体等有机摩擦粉正在受到各国有关专家的注意，并已开始投入使用。如已列入美国专利的酚醛树脂摩擦粉，能使石棉摩擦材料的摩擦系数平稳，磨损下降。英国也报道了用腰果壳油和交联聚丁二烯摩擦粉的专利，其中交联聚丁二烯摩擦糨不仅能提高盘式摩擦片的摩擦性能。而且还能降低热磨损和冷磨损。

碳素材料是摩擦材料中除粘结剂、增强纤维外的另一大类重要组分，它对降低摩擦材料的磨损、调节高低温摩擦系数、降噪、降低高温热衰退、调节摩擦材料气孔率与硬度、压缩阻尼特性以及着色等方面均有重要作用。摩擦材料常用的碳素材料有鳞片石墨、合成石墨、煅烧石油焦碳粉、炭黑等。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种摩擦材料和一种摩擦材料的制备方法，本摩擦材料是一种无石棉填充且添加有稀土的碳摩擦材料。它具有环保无毒，摩擦磨损性能稳定，摩擦系数在不同传动功率和转速工矿条件下稳定的特点。本摩擦材料的制备简单方便，制造成本低廉，便于大规模生产应用。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种摩擦材料，至少由以下材料制成：热固性树脂、焦粉、碳化硅和稀土的氧化物或者氢氧化物。

这样设置，本摩擦材料是碳基摩擦材料，碳基摩擦材料主要由热固性树脂作为粘合剂，添加含量较高的碳素物质，同时还添加有耐磨剂等其他物质。本发明的突出特点是在碳基摩擦材料中加入了稀土的氧化物或者氢氧化物，这样稳定了摩擦材料在摩擦运动时的摩擦系数，增加了传动效率，极大的改善了碳基摩擦材料的性能。