[发明专利]一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用，属于制动材料技术领域。按比例把芳醇酚醛树脂、顺丁橡胶、长石粉、陶土、高岭土、煅烧石油焦粉及卤化物加入到混料机中混合搅拌20‑25min，再按比例加入碳纤维、钛酸钾晶须及硼酸镁晶须进行混合搅拌12‑18min至均匀，得到所述含卤化物的制动材料。将钢背、制动材料置于模具中进行模压成型，脱模后放入烘箱中加热固化，最后进行机加工得到汽车刹车片或轨交车辆闸片。本发明汽车刹车片和轨交车辆闸片摩擦材料特别适合于对偶材料为铝合金的制动盘，微孔材料孔隙率大，硬度低，减少对制动盘损伤。微孔材料与铝合金制动盘散热较快，可以降低摩擦副工作温度，使其能承受更大的载荷。

技术领域

本发明涉及制动材料技术领域，尤其是涉及一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用。

背景技术

轻量化是我国汽车的发展趋势，减轻车辆重量至关重要，制动盘作为车辆簧下质量的一部分，减少汽车制动盘的质量不仅能减少排放，降低污染，还能进一步减轻振动、降低噪声、提高乘坐舒适度等。目前，现有汽车刹车盘是铸铁盘，其质量较大，而碳化硅增强铝合金制动盘具有密度小、质量轻、散热快等优点，必将是汽车轻量化的一个发展趋势，特别是新能源汽车，使用铝合金制动盘后，每辆车可减轻簧下质量约20-30kg，据悉，每减轻1kg制动盘质量，整车续航能力可增加10km。铝合金盘的巨大减重优势是铸铁盘无法比拟的，一旦大规模商业化成功，必将全面取代铸铁盘。西方发达国家从上世纪90年代就开始了碳化硅增强铝合金的研发，至今也只有德国KNORR公司在城轨车辆上有少量应用，未见在其他车辆(如汽车、高铁等)上有所应用。许多的研究机构都选择了放弃。究其原因，主要是因为铝合金硬度低、熔点低，没有合适的刹车片(或闸片)与其相匹配。因此，与铝合金盘配套的汽车刹车片或轨交车辆闸片的研发就迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含卤化物的制动材料及其制备方法与应用。

本发明通过在微孔材料中添加一种或多种卤化物，刹车片或闸片在摩擦制动过程中，刹车片或闸片中的卤化物与铝合金制动盘发生一系列物理化学反应，在铝合金制动盘表面容易形成一层卤化铝摩擦膜，将刹车片或闸片与铝合金盘的摩擦，转变为摩擦膜与刹车片或闸片的摩擦，这种摩擦膜能起到保护铝合金制动盘作用。同时由于微孔材料具有良好的散热效果以及铝合金材料本身具有较高的导热性，因此，铝合金制动盘本体不产生开裂、沟槽、剥落等不良现象，刹车片或闸片不对制动盘产生异常磨损，同时增加摩擦系数，使摩擦系数更加平稳，磨耗低，噪声小，使得铝合金制动盘和含卤化物的制动材料制得的刹车片或闸片这对摩擦副能顺利通过相关的台架试验(AK-MASTER、UIC541等)，并实现商业化应用。

本发明的含卤化物的制动材料可用于制作汽车刹车片和轨交车辆闸片，并配合铝合金制动盘使用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种含卤化物的制动材料，包括以下组分及重量百分含量：

本发明中，所述卤化物为含有氟、氯、溴、碘中一种或几种的化合物，不仅限于有机物、无机物，包括所有含卤的无毒化合物，优选是固体形态的卤化物，次优选液体形态的卤化物，固体形态的卤化物包括氯化物、氟化物及含氟的高聚物等。固体形态的卤化物选自氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化亚铁、氟化钙、氟化钠或聚四氟乙烯等。

本发明中，芳醇酚醛树脂，游离酚含量低，有效避免产品热膨胀现象；耐热性好，热分解温度达450℃；吸水率较低，有利于摩擦系数稳定与保持材料强度；该树脂粘结强度高，压制成型工艺好，制得的产品无噪音，磨损率低。

本发明中，硼酸镁晶须具有轻量化、高强度、高弹性模量、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，主要起到增强增韧作用。

本发明中，煅烧石油焦粉，具有疏松结构，可提高产品孔隙率、降低制动噪音、稳定摩擦性能、避免刹车片脆裂、提高安全性能等作用。