汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010169709.6	申请日：	2010.05.12
公开号：	CN101929515A	公开日：	2010.12.29
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):F16D 69/02申请日:20100512授权公告日:20120704终止日期:20160512\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):F16D 69/02申请日:20100512\|\|\|公开
IPC分类号：	F16D69/02	主分类号：	F16D69/02
申请人：	江苏滔海机械制造有限公司
发明人：	李建秋; 吴德宣
地址：	214500 江苏省靖江市经济开发区城北园区山南路18号科技创业园内
优先权：
专利代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司 32224	代理人：	董建林
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内容摘要

本发明公开了一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分的重量百分比为：改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。本发明提高了现有汽车制动衬片使用性能，延长了使用寿命，给汽车提供了一种专用无石棉偏软型半金属制动材料，改进了摩擦材料的配方，具有较高的耐磨性和热稳定性。

权利要求书

1.一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分的重量百分比为：改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。2.根据权利要求1所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分的重量百分比为：改性树脂12％、有机钢质纤维6％、钢纤维13％、植物麻纤维6％、铜纤维5％、二硫化钼2％、柔性焦炭10％、鳞片石墨4％、摩擦粉5％、氧化铝1％、炭黑1％、硬脂酸锌0.5％、树脂增韧剂3.5％、轻质碳酸钙5％、硅灰石10％、硫酸钡16％。3.根据权利要求2所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分材料在聚合温度为150-160℃、单位压力为30Mpa、时间为15分钟的工况下一次热压成型。4.根据权利要求3所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：热压成型后的产品在保温炉中进行热处理，热处理温度依次为140℃保温2小时，160℃保温3小时，180℃保温3小时，200℃保温2小时。5.根据权利要求4所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：所述改性树脂游离酚应＜2.5％、固化速度45-65秒、软化点≥100℃、粒度＜300目。6.根据权利要求5所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：所述摩擦粉中丙酮抽出物含量1-5％，水份含1％。7.根据权利要求6所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：所述鳞片石墨为99.9％的高纯石墨。8.根据权利要求7所述的一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：所述氧化铝中杂质含量小于1％、水份小于1％、粒度小于340目。

说明书

汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料

技术领域

本发明涉及一种工程机械制动用摩擦部件，尤其是涉及汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料。

背景技术

目前的汽车运行速度更快，制动频率和强度都有很大提高，所以制动时产生的热量就更大，摩擦面的温度也升得更高，因而要求摩擦材料在任何制动条件下，都能保持比较稳定的摩擦系数，才能使制动踏板的灵敏度提高，降低制动噪音并有利于驾驶员集中精力驾驶。现有技术多采用石棉材料制作制动摩擦片，不仅摩擦系数欠稳定，尤其是高温衰减加剧，对配附件损伤较重。同时石棉摩擦片受热吸水易膨胀，此外石棉材料对人体也有较大损害，随着对环境要求的不断提高，取消石棉摩擦片已是势在必行，世界上已有不少国家禁止生产和使用石棉制品制动衬片。

发明内容

为了提高现有汽车制动衬片使用性能，延长其使用寿命，本发明提供了一种汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，改进了摩擦材料的配方，具有较高的耐磨和热稳定性。

为了达到上述目的本发明所采取的技术方案是：

一、材料的配方

1、汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其特征在于：各组分的重量百分比为：改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。

2、本发明各组分最佳重量百分比为：改性树脂12％、有机钢质纤维6％、钢纤维13％、植物麻纤维6％、铜纤维5％、二硫化钼2％、柔性焦炭10％、鳞片石墨4％、摩擦粉5％、氧化铝1％、炭黑1％、硬脂酸锌0.5％、树脂增韧剂3.5％、轻质碳酸钙5％、硅灰石10％、硫酸钡16％。

二、主要工艺说明：

1、原材料各组分精度应小于1％误差；

2、原材料各组分不得受潮、结块、变色、变质；

3、各组分材料在聚合温度为150-160℃、单位压力为30Mpa、时间为15分钟的工况下一次热压成型。

4、热压成型后的产品在保温炉中进行热处理，热处理温度依次为140℃保温2小时，160℃保温3小时，180℃保温3小时，200℃保温2小时。

三、主要组分元理化特性要求：

1、改性树脂：

游离酚应＜2.5％

固化速度 45-65秒

软化点 ≥100℃

粒度＜300目

2、摩擦粉：

筛余物840μm 0-1.5 ％

筛余物355μm 4-6 ％

筛余物250μm 20-35 ％

筛余物150μm 20-35 ％

筛余物130μm 25-40 ％

丙酮抽出物 1-5 ％

水份 1 ％

3、鳞片石墨：高纯石墨 99.9％

4、氧化铝：

AL₂O₃ 杂质含量小于1％

水份小于1％

粒度小于340目

5、其他各组分采用一般工业用标准。

本发明的有益效果是：本发明各组分采用高温聚合热压成型，摩擦材料利用率较高，工艺简单，不容易损坏。本发明配方中不含有石棉材料，污染小，价格低，摩擦系数稳定，同生产出的制动蹄片，有较高的耐磨性，既不会太软造成磨损太快，又不会太硬造成轮毂的损害，温升衰减较小，使用时噪音也较低。

本发明制动蹄片各项理化性能如下：

1、有较好的热稳定性，摩擦系数变化率较小

常温摩擦系数 0.38-0.4

高温摩擦系数(350℃) 0.25-0.28

2、较高的耐磨性：

测试磨损性能大于GB5763-2008标准2倍以上。

3、硬度偏低，采用HRL测量为50-70HB，制动噪音大大降低。

4、冲击强度3.0dj/cm²达标。

5、密度2.25-2.45g/cm³，符合轻质方向。

6、对配偶零件损耗较低，对250和普通铸铁磨合性能甚佳。

具体实施方式

汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，是以矿物为主的无机材料和有机材料复合而成，以高聚物(改性树脂)为黏结剂，有机纤维和无机纤维为增强材料，矿物粉体和有机粉体为填料，经复合加工而制成。其中各成份含量为：改性树脂10.8％～13.2％、有机钢质纤维5.4％～6.6％、钢纤维11.7％～14.3％、植物麻纤维5.4％～6.6％、铜纤维4.5％～5.5％、二硫化钼1.8％～2.2％、柔性焦炭9％～11％、鳞片石墨3.6％～4.4％、摩擦粉4.5％～5.5％、氧化铝0.9％～1.1％、炭黑0.9％～1.1％、硬脂酸锌0.45％～0.55％、树脂增韧剂3.15％～3.85％、轻质碳酸钙4.5％～5.5％、硅灰石9％～11％、硫酸钡14.4％～17.6％。

其中，改性树脂为黏结剂，各种纤维为增强材料，其它为填料。

实施例1：汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为：改性树脂11％、有机钢质纤维6.6％、钢纤维14％、植物麻纤维6％、铜纤维4.5％、二硫化钼1.8％、柔性焦炭10％、鳞片石墨3.6％、摩擦粉4.5％、氧化铝0.9％、炭黑0.9％、硬脂酸锌0.45％、树脂增韧剂3.15％、轻质碳酸钙5％、硅灰石11％、硫酸钡16.6％。

实施例2：汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为：改性树脂12％、有机钢质纤维6％、钢纤维13％、植物麻纤维6％、铜纤维5％、二硫化钼2％、柔性焦炭10％、鳞片石墨4％、摩擦粉5％、氧化铝1％、炭黑1％、硬脂酸锌0.5％、树脂增韧剂3.5％、轻质碳酸钙5％、硅灰石10％、硫酸钡16％。

实施例3：汽车专用无石棉偏软型半金属制动材料，其中各成份含量为：改性树脂13％、有机钢质纤维5.4％、钢纤维12％、植物麻纤维5.4％、铜纤维5.5％、二硫化钼2.2％、柔性焦炭11％、鳞片石墨4.4％、摩擦粉5.5％、氧化铝1.1％、炭黑1.1％、硬脂酸锌0.55％、树脂增韧剂3.85％、轻质碳酸钙5.5％、硅灰石9％、硫酸钡14.5％。

其中以实施例2为最佳实施例。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。