[发明专利]一种摩擦材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种摩擦材料及其制备方法。

背景技术

汽车刹车片是机动车制动器的关键零件，关系到汽车运行的安全性，其发展与汽车的发展密切相关。汽车刹车片的作用是吸收汽车的动能，将汽车的动能转化为热能和其它形式的能量，从而使汽车制动，其性能好坏决定了制动的可靠性和稳定性。

随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车的功率、速度和载荷日益提高，运行工况条件日益严峻，因此对汽车制动摩擦材料也提出了更高的要求，如适宜而稳定的摩擦系数、良好的耐磨性能、抗粘着性、不易擦伤对偶件、优异的机械强度及物理性能、低成本等。

传统的石棉制动材料，由于在摩擦制动过程中受热分解产生热衰退及具有的毒性缺陷，其已被许多国家严禁生产和使用，从而寻找合适的替代产品是刹车片行业必须要解决的关键问题。目前，半金属复合材料、钢纤维、铜纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等材料被研发并应用于摩擦材料的生产之中。但是半金属制动片存在易锈蚀、高发热以及造价高、摩擦噪声等缺陷；钢纤维、铜纤维密度大并易于腐蚀氧化；玻璃纤维质地较脆；芳纶纤维和碳纤维虽然性能优越但是价格昂贵。因此，开发新型的具有价格低廉、制动性能强及摩擦系数稳定的新型摩擦材料具有重要的现实意义。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种摩擦材料及其制备方法，制备的摩擦材料摩擦性能优良，摩擦系数稳定，成本较低。

有鉴于此，本发明提供了一种摩擦材料，采用如下原料制备：

铁锌合金粉 5～12wt％；

聚醚醚酮 2～6wt％；

硫化钨 0.3～1.2wt％；

硫化钼 0.5～1.0wt％；

球形石墨 7～15wt％；

羰基镍粉 2～5wt％；

碳化锆 4～6wt％；

碳化钽 3～7wt％；

酚醛树脂 2～5wt％；

余量为埃洛石纳米管。

优选的，采用如下原料制备：

铁锌合金粉 5～10wt％；

聚醚醚酮 2～5wt％；

硫化钨 0.5～1wt％；

硫化钼 0.5～0.8wt％；

球形石墨 8～15wt％；

羰基镍粉 2～4wt％；

碳化锆 5～6wt％；

碳化钽 3～6wt％；

酚醛树脂 3～5wt％；

余量为埃洛石纳米管。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：步骤a)将埃洛石纳米管分散在0.01～0.15mol/L的硝酸溶液中，得到0.1～0.5g/mL的混合物，超声处理，然后转移至水热反应釜中于110～180℃下处理5～10h，冷却，过滤，洗涤，干燥；步骤b)将步骤a得到的埃洛石纳米管、铁锌合金粉、聚醚醚酮、硫化钨、硫化钼、球形石墨、羰基镍粉、碳化锆、碳化钽和酚醛树脂混合，搅拌，置于热压模具中在15～20MPa的条件下于160～180℃保持30～50s，中间排气2～5次，然后在160～180℃下第一次处理2～5h，升温至250～300℃第二次处理0.5～3h，降至室温，再经表面处理后得到摩擦材料。

优选的，步骤a中，超声处理的时间为1～5h。

优选的，步骤a中，水热反应釜的温度为150～180℃。

优选的，步骤a中，干燥温度为110～150℃，干燥时间为8～15h。

优选的，步骤b中，搅拌时间为20～40min。

优选的，步骤b中，热压模具的压力为18～20MPa，热压模具的温度为160～170℃。

优选的，步骤b中，第一次处理的温度为160～170℃，第一次处理的时间为2～4h，第二次处理的温度为250～280℃，第二次处理的时间为3～4h。

优选的，步骤b中，所述表面处理为：将产品置于580～620℃的保护性气体中处理3～8h，降至室温。