本發(fā)明涉及復合材料技術(shù)領域，具體涉及一種采用造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

摩擦材料被廣泛用于交通運輸工具和機器設備的傳動和制動中，是傳動和制動系統(tǒng)中的關鍵部件。因此，對摩擦材料性能的要求也越來越高。相關技術(shù)中，半金屬基的摩擦材料因其具有良好的耐溫性、在高溫下耐衰退性能以及制造成本適中而被廣泛應用；但半金屬基的摩擦材料產(chǎn)品的硬度高、制動時有噪音，制品表面易生銹，同時腐蝕對偶件，導熱系數(shù)高造成安全性能降低、使用壽命縮短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供了一種摩擦系數(shù)高且穩(wěn)定，抗熱衰退性優(yōu)異，且恢復性能好的造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯5～25％、酚醛樹脂12～18％、芳綸漿粕15～25％、石墨5～10％和硫酸鋇35～55％。

優(yōu)選地，所述造粒氧化鋯的直徑為5～50μm。

本發(fā)明實施例還提供了一種所述造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用納米氧化鋯制備造粒氧化鋯；

(2)按重量百分比稱取原料，所述原料為芳綸漿粕、造粒氧化鋯、酚醛樹脂、石墨和硫酸鋇；

(3)將所述芳綸漿粕投入高速混料機中，并混拌1分鐘，然后將所述造粒氧化鋯、酚醛樹脂、石墨和硫酸鋇同時投入所述高速混料機中，并攪拌3分鐘得到均勻混合的混合料；

(4)將所述混合料投入到鋼模具中，在溫度160～180℃和壓力10mpa的條件下成型，得到成型的材料樣品；

(5)將上述成型的復合材料樣品在160～200℃的烘箱中固化4～6h，得到摩擦材料。

進一步地，所述納米氧化鋯的粒徑為10～500nm。

進一步地，所述步驟(4)中，成型過程中有3～6次排氣過程，排氣完成后在10mpa的壓力下保壓6～10min。

與相關技術(shù)比較，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本發(fā)明實施例的造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，配方簡單，在樹脂基中添加造粒氧化鋯的摩擦材料，可有效調(diào)控和穩(wěn)定摩擦系數(shù)，擴大樹脂基摩擦材料的應用范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的摩擦材料的制備方法流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例添加不同比例造粒氧化鋯的摩擦材料的摩擦系數(shù)隨溫度變化示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例添加不同比例造粒氧化鋯的摩擦材料的摩擦系數(shù)的抗熱衰退率和恢復率示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地描述。

實施例一

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯5～25％、酚醛樹脂12～18％、芳綸漿粕15～25％、石墨5～10％和硫酸鋇35～55％；所述造粒氧化鋯的粒徑為5～50μm。添加造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料，在高溫條件下摩擦系數(shù)仍然可保持穩(wěn)定，不易出現(xiàn)熱衰退的現(xiàn)象，保證制動效能，提高安全性；增大樹脂基摩擦材料的應用范圍。

參照附圖1，本發(fā)明實施例還提供了一種所述造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用納米氧化鋯制備造粒氧化鋯，所述納米氧化鋯的粒徑為10～500nm；納米氧化鋯經(jīng)造粒后，得到粒徑為微米級、結(jié)構(gòu)為納米結(jié)構(gòu)的造粒氧化鋯；

(2)按重量百分比稱取原料，所述原料為芳綸漿粕、造粒氧化鋯、酚醛樹脂、石墨和硫酸鋇；

(3)將所述芳綸漿粕投入高速混料機中，并混拌1分鐘，然后將所述造粒氧化鋯、酚醛樹脂、石墨和硫酸鋇同時投入所述高速混料機中，并攪拌3分鐘得到均勻混合的混合料；

(4)將所述混合料投入到鋼模具中，在溫度160～180℃和壓力10mpa的條件下成型，得到成型的材料樣品；

(5)將上述成型的復合材料樣品在160～200℃的烘箱中固化4～6h，得到摩擦材料。

優(yōu)選地，所述步驟(4)中，成型過程中有3～6次排氣過程，排氣完成后在10mpa的壓力下保壓6～10min。

本發(fā)明實施例的制備過程簡單，易于操作，造粒氧化鋯將納米結(jié)構(gòu)引入樹脂基的摩擦材料中，為摩擦材料引入了納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，同時微米級粒徑的氧化鋯顆粒易于分散，便于混料的均勻性，也進一步提高了摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定；可廣泛應用于汽車、工程機械等需要傳動和制動的領域。

實施例二

取0、5％、10％、20％的造粒氧化鋯和相同量的酚醛樹脂、芳綸漿粕、石墨和硫酸鋇按實施例一的制備方法分別制備摩擦材料，所制備的摩擦材料進行摩擦系數(shù)、抗熱衰退率和恢復率的測定。

參照附圖2、3，添加5％或10％的造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料的摩擦系數(shù)較未添加造粒氧化鋯的摩擦材料摩擦系數(shù)明顯較大，且較為穩(wěn)定；同時造粒氧化鋯的含量不宜添加過多；添加造粒氧化鋯的升溫后的摩擦系數(shù)回復率明顯較好。

實施例三

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯5％、酚醛樹脂15％、芳綸漿粕20％、石墨10％和硫酸鋇50％。

優(yōu)選地，所述納米氧化鋯的直徑為50nm；所述造粒氧化鋯的粒徑為30μm；其余同實施例一。

實施例四

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯10％、酚醛樹脂18％、芳綸漿粕22％、石墨10％和硫酸鋇40％。

優(yōu)選地，所述納米氧化鋯的直徑為10nm；所述造粒氧化鋯的粒徑為5μm；其余同實施例一。

實施例五

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯15％、酚醛樹脂15％、芳綸漿粕25％、石墨10％和硫酸鋇35％。

優(yōu)選地，所述納米氧化鋯的直徑為500nm；所述造粒氧化鋯的粒徑為50μm；其余同實施例一。

實施例六

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯10％、酚醛樹脂15％、芳綸漿粕25％、石墨10％和硫酸鋇40％。

優(yōu)選地，所述納米氧化鋯的直徑為200nm；所述造粒氧化鋯的粒徑為40μm；其余同實施例一。

實施例七

本發(fā)明的實施例提供了一種造粒氧化鋯填充的樹脂基摩擦材料，由以下重量百分比的成分組成：造粒氧化鋯10％、酚醛樹脂12％、芳綸漿粕20％、石墨10％和硫酸鋇48％。

優(yōu)選地，所述納米氧化鋯的直徑為100nm；所述造粒氧化鋯的粒徑為20μm；其余同實施例一。

實施例八

分別取實施例三～七的摩擦材料以及其對應未添加造粒氧化鋯的摩擦材料分別進行升溫過程的摩擦系數(shù)、磨損率的測定，降溫過程摩擦系數(shù)的測定，測定結(jié)果分別如下表所示。

表一升溫過程摩擦系數(shù)比較/格式/

表二升溫過程磨損率比較

表三降溫過程摩擦系數(shù)比較

由表一和表三可看出，添加造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料升溫和降溫過程的摩擦系數(shù)范圍是0.43～0.54，且較為穩(wěn)定；而未添加造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料升溫和降溫過程的摩擦系數(shù)均小于添加造粒氧化鋯的樹脂基摩擦材料的摩擦系數(shù)；由表二可看出，兩者升溫過程中磨損率相近，表明本發(fā)明實施例的摩擦材料摩擦系數(shù)穩(wěn)定，可廣泛應用于傳動、制動工件上。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達技術(shù)方案的清楚及方便。應當理解，所述方位詞的使用不應限制本申請請求保護的范圍。

在不沖突的情況下，本文中上述實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。