[发明专利]环保型椰碳纤维复合摩擦材料及制动片的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型椰碳纤维复合摩擦材料及制动片及制动片的制作方法，通过配方材料的优化组合和生产工艺试验方案优选，采用不添加对人体及环境危害的硫酸钡、铜纤维、锑金属和石墨材料的配方，生产出高性能无污染的清洁环保的摩擦材料及制动片。

背景技术

摩擦系数是任何摩擦材料最重要的性能指标，关系刹车片制动能力的好坏。目前使用的刹车片在刹车过程中由于摩擦产生热量，工作温度的增高，摩擦系数下降，降低了制动作用。摩擦系数太高刹车不稳定造成制动过程中方向失控、烧片、刮伤刹车盘等不安全因素。环保型高性能摩擦材料是国内外研发的热点，顺应了市场发展趋势。申请人与中国石油大学（华东）等高校建立了产学研联盟，聘请专家教授担任技术顾问，经过多年研究攻关，针对现有摩擦材料在使用过程中存在的不足和缺点，在陶瓷摩擦材料和椰碳复合材料的基础上研发了性能稳定、质量可靠的新型椰碳纤维环保型高性能复合摩擦材料的刹车片。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型椰碳纤维复合摩擦材料及制动片的制作方法，克服上述已有技术存在的问题。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明的摩擦材料包括树脂、钢纤维、芳纶纤维、椰碳纤维和石油焦，其份数配方为树脂：钢钎维：芳纶纤维：椰碳纤维：石油焦=5-15：15-40：1-8：5-35：3-18，通过搅拌机搅拌混合制成。

所述树脂采用芳香族改性酚醛树脂，型号为PR-54458A。

本发明的制动片制作方法为：首先，将环保型椰碳纤维复合摩擦材料的份数配方树脂：钢钎维：芳纶纤维：椰碳纤维：石油焦=5-15：15-40：1-8：5-35：3-18份数配方中的芳纶纤维和椰碳纤维在高速搅拌机内搅拌均匀；其次，将钢钎维放进高速搅拌机内与混合均匀的芳纶纤维和椰碳纤维混合体一起搅拌，搅拌均匀后待温度降至常温再加上石油焦进行搅拌，搅拌均匀后再加上树脂进行搅拌，搅拌均匀后取出；第三，根据制动片所用场合选用不同的制动片模具，将制成的摩擦材料放在制动片模具内将制动片模具放在模压机中模压，模压压力在15-16Mpa之间，温度在150-160℃之间，维持12-15分钟卸压停止加温；第四，取出制动片模具，倒出制动片，在磨床上修正磨光即可。

本发明的工作原理：

椰碳纤维环保型高性能复合摩擦材料配方并非指的使用陶瓷纤维的配方，颠覆了传统意义上的陶瓷刹车片概念，判断一个配方是否为陶瓷型的标准主要是材料的性能及制成制动片的性能，本发明的制动片在高速制动产生350℃高温时能发生金属陶瓷烧结类似反应，符合摩擦热自烧结的理论性能，使制动片在高温下的性能更稳定安全。而传统的刹车片在此温度下不会产生烧结反应，由于表面温度急剧升高会使表面物质熔熔，甚至产生气垫，这就造成连续制动后造成高温热衰退，制动性能急剧降低或者制动完全失灵，造成车祸你事故的发生。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1.具有良好的热稳定性。制动过程中摩擦系数随温度变化波动小，摩擦系数稳定。

2.制动效果好。制动过程中具有足够大的制动效能，刹车距离短。

3.制动过程平稳。紧急制动时车轮不抱死，无顿挫感。

4.刹车片寿命长。制动过程中刹车片与对偶件是面接触，显著提高了其使用寿命。

5.舒适环保。制动过程中无噪音，刹车时对刹车盘（轂）损伤较小，可延长刹车盘和轮胎的使用寿命。

6.污染小。制动过程中磨屑与落灰少，不会锈蚀轮毂。

7.应用范围广。可应用于石油开发、机动车辆、高铁及地铁等设备。

具体实施方式

本发明的摩擦材料包括树脂、钢纤维、芳纶纤维、椰碳纤维和石油焦，其份数配方为树脂：钢钎维：芳纶纤维：椰碳纤维：石油焦=5-15：15-40：1-8：5-35：3-18，通过搅拌机搅拌混合制成。

本发明的制动片制作方法为先将树脂：钢钎维：芳纶纤维：椰碳纤维：石油焦=5-15：15-40：1-8：5-35：3-18份数配方中的芳纶纤维和椰碳纤维在高速搅拌机内搅拌均匀，再将钢钎维放进高速搅拌机内与混合均匀的芳纶纤维和椰碳纤维混合体一起搅拌，搅拌均匀后待温度降至常温再加上石油焦进行搅拌，搅拌均匀后再加上树脂进行搅拌，搅拌均匀后取出，根据制动片所用场合选用不同的制动片模具，将制成的摩擦材料放在制动片模具内将制动片模具放在模压机中模压，模压压力在15-16Mpa之间，温度在150-160℃之间，维持12-15分钟卸压停止加温，取出制动片模具，倒出制动片，在磨床上修正磨光即可。可根据实际需要可制作成各种类型的制动片磨具，可制作成钻井机械制动片，修井机械制动片，各种机动车辆刹车片和高铁及地铁的刹车片。