[发明专利]一种公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片制备方法

说明书

本发明公开了一种公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片的制备方法，该方法为：一、采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、沥青作为主要原材料，并添加适量的石墨烯材料；二、按一定比例配置炭纤维混合物；三、压制固化成型；四、炭化处理；五、沥青溶液浸渍、固化、炭化处理；六、机械加工后，制得公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片。本发明采用炭纤维作为骨架、沥青炭基体、炭粉作为增强体、石墨粉作为润滑剂、硼粉的耐磨性以及石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能等特点制备的公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片，具有散热性能好、力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好、耐磨性好、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明公开一种公交客车刹车片材料的制备方法，属于刹车片材料技术领域。

背景技术

公交客车主要运行在城市市区, 人流密集、站点多、制动频繁, 因此, 与其他车型（如轿车、货车等）相比, 其刹车片有着较为特殊的要求: （1）摩擦因数高且稳定, 制动灵敏;（2）耐磨性能好;（3）环保, 低制动噪声和低粉尘。目前国产公交车用刹车片主要存在下列问题:（1）高温热衰退, 公交客车的平均运行速度虽然不高, 但载重大, 制动频繁,刹车片常常处于200-300℃甚至更高温度下工作, 摩擦因数降低, 导致制动力下降;（2）使用寿命短, 公交客车刹车片的使用寿命一般不到2万km, 更换、维修费用大; （3）制动噪声,公交客车在制动时, 经常有刺耳的制动噪声, 这已成为城市噪声的主要污染源之一;（4）呛布, 公交车进站时, 在驾驶员轻踩制动踏板时, 车辆常出现异常“振颤” 现象, 乘员感觉非常不舒服。因此, 迫切需要开发一种具有长寿命、低成本、低制动噪声的新型公交客车用刹车片。

炭纤维复合材料具有密度低（相当于铝合金材料密度的三分之一）、高的机械强度、高的抗冲击韧性、耐磨以及耐腐蚀性能，石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点，可以应用于公交客车摩擦材料，并可大大提高公交客车刹车片的使用寿命和安全性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，以解决现有公交客车刹车片热传递和耐热性差，材料不稳定导致刹车片摩擦系数不稳定的技术问题，利用石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点，而提供一种工艺简单、致密效果好、机械强度高、耐磨性和耐热性优异的炭/炭公交客车刹车片的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、沥青作为主要原材料，并添加适量的石墨烯材料。

步骤二：将步骤一中材料按比例称取好后在搅拌罐中进行搅拌，搅拌时间为2h-15h。

步骤三：将步骤二中混合料置于钢模具中，在多层压机上压制成型，压力为0.5Mpa-40 Mpa。

步骤四：将步骤三中压制成型的半成品置于炭化炉内进行炭化处理，炭化温度为730℃-1000℃。

步骤五：将步骤四中炭化处理后的半成品进入沥青槽中，进行加压浸渍，压力为0.5MPa-4.0MPa下进行浸渍2h-10h，然后进行固化处理，固化温度为110℃-180℃，出炉后转炭化炉炭化处理，炭化温度为730℃-1000℃。

步骤六：将步骤五出炉的复合材料坯体经过机械加工后，制得公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片。

上述的一种公交客车用高散热性沥青基复合材料刹车片的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的短切炭纤维长度为2mm-20mm，炭粉的颗粒大小为100目以下，石墨粉的颗粒大小为100目以下，硼粉颗粒大小为500目以下，沥青为煤焦沥青或石油沥青。