[发明专利]一种导热摩擦制动材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种导热摩擦制动材料的制备方法，属于摩擦制动材料制备技术领域。本发明首先用液氮将含水石墨进行冷冻处理后球磨，使石墨得到单片层化，然后再用树胶和微生物对其进行改性，单片层石墨具有优异的导热性和耐磨性，经树胶和微生物改性后表面的天然树脂颗粒增加，提高其与树脂的相容性，接着将氧化锌在含氧条件下煅烧，得到氧化锌晶须，氧化锌晶须具有良好的耐磨性和防滑性，使材料在使用时不易形成空转，然后与改性石墨、树脂等物质进行混合加热后，置于模具中进行热压，得到坯料，最后经烧结即可。本发明制备的导热摩擦制动材料导热系数高，使得车辆制动产生的热量易发散，且在车辆运行中不易造成空转，提高了车辆的安全性能。

技术领域

本发明涉及一种导热摩擦制动材料的制备方法，属于摩擦制动材料制备技术领域。

背景技术

摩擦制动材料是用于各种交通运输工具以及机器设备的制动器、离合器和摩擦传动装置中的制动材料。在这些制动装置中，利用摩擦材料的摩擦性能将转动的动能转化为热能或其它形式的能量，从而使转动装置制动。理想的摩擦制动材料应具有以下性能：足够而稳定的摩擦系数；高的导热性与耐热性；高的耐磨性；良好的耐油、湿和腐蚀能力；足够的强度；在与被贴合的部件进行摩擦接触时产生很少或不产生噪声；在工作中不发生黏结或咬合；原材料来源充裕，价格性能比高，具有良好的工艺性能等。

摩擦制动材料主要用于铁路机车制动装置，重型汽车制动装置，钻井机制动装置等。目前普遍采用的摩擦制动材料主要有铸铁、橡（胶）塑（料）合成材料两类。铸铁导热性好，受气候影响也较小，用它作机车制动闸瓦时，对车轮的损害小，它可使车轮踏面粗化而获得较大的粘着力。但铸铁比重大，且耐磨性能差，在制动时有粉尘产生，对环境保护不利，同时产生火花，不利于防火防爆。橡塑合成材料相对于铸铁而言，摩擦系数在高低速时数值相差不大；其耐磨性和耐久性是铸铁的5～15倍，且摩擦制动时粉尘少，无火花产生；其比重相当于铸铁的1/2～1/3。但橡塑导热性低，一般只有0.7～0.9/m℃，使得在制动产生的热量不易散发，导致车轮温度升高。这种周期性的热胀冷缩一段时间后将使车轮材质性能发生变化导致车轮热裂，影响安全。由于橡塑材料中含有较多的石墨等润滑剂，使粘着系数降低。橡塑闸瓦能把车轮踏面磨得光滑，也降低了粘着系数，在机车车辆运行中易造成空转，致使车轮和钢轨擦伤，影响铁路安全运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统的摩擦制动材料导热系数过低，在车辆使用中易形成空转的问题，提供了一种用“冰劈”和研磨对石墨进行剥离，然后再经阿拉伯树胶和微生物处理得到高导热改性石墨，再将氧化锌在含氧条件下高温煅烧产生具有耐磨合防滑作用的三维网状氧化锌晶须，再与树脂和助剂压制成型、烧结来制备导热摩擦制动材料的方法，本发明首先用液氮将含水石墨进行冷冻处理后球磨，使石墨得到单片层化，然后再用树胶和微生物对其进行改性，单片层石墨具有优异的导热性和耐磨性，经树胶和微生物改性后表面产生树胶基团，提高其与树脂的相容性，接着将氧化锌在含氧条件下煅烧，得到氧化锌晶须，氧化锌晶须具有良好的耐磨性和防滑性，使材料在使用时不易形成空转，然后与改性石墨、树脂等物质进行混合加热后，置于模具中进行热压，得到坯料，最后经烧结即可得到导热摩擦制动材料。本发明制备的导热摩擦制动材料导热系数高，使得车辆制动产生的热量易发散，且在车辆运行中不易造成空转，提高了车辆的安全性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）称取300～400g石墨加入到盛有1～2L水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以400～450kHz的频率超声40～50min后，过滤，得到滤渣，立即向所得滤渣表面喷淋液氮冷冻处理2～3min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨60～80min，得到预处理石墨；