專利名稱：：一種低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種汽車剎車片的生產(chǎn)方法，具體的說是一種低溫固化陶瓷摩擦片的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：汽車剎車片是控制汽車行駛和安全的重要零部件，其耐高溫性能和耐磨性能直接影響其性能的發(fā)揮。目前使用的剎車片，大多由粘合劑、增強劑和增摩劑、減摩劑、填充劑，經(jīng)過按比例稱量，攪拌均勻，熱壓成型。所使用的粘合劑，主要是以酚醛樹脂加橡膠制作的復(fù)合材料；所使用的增強劑，主要有碳纖維、玻璃纖維、鋼纖維、陶瓷線維，也有的用人造有機(jī)纖維、天然有機(jī)纖維，如芳綸、劍麻、纖維素纖維、木質(zhì)纖維等，對于石棉纖維，因其具有致癌物質(zhì)，現(xiàn)在己很少用；所使用的增摩劑和減摩劑，通常選用無機(jī)或有機(jī)材料，如橡膠粉、腰果殼粉、硫酸鋇、高嶺土、石墨粉、三氧化二鋁、碳酸鈣、鉻鐵礦粉、二氧化硅及鐵、銅、鋁粉末；所使用的填充劑，主要有重晶石、石灰石、蛭石等。目前用以上材料制作的汽車剎車片，所存在的問題是以酚醛樹脂加橡膠制成的粘合劑，其致命的弱點是不耐高溫，在230—25(TC便開始分解，300——400。C中度分解，生成芳香族油狀液體，40(TC分解成C0、C02氣體，在連續(xù)剎車、高速緊急剎車時，摩擦副的表面溫度急劇升高，有時能達(dá)到800-100(TC，而粘合劑在30(TC以上開始軟化、氣化、碳化，引起性能熱衰退，摩擦系數(shù)急劇下降，制動力減小，嚴(yán)重時，會導(dǎo)致剎車失靈，釀成事故。目前，對于耐高溫的粘合劑已經(jīng)有一些研究，如耐高溫的改性樹脂，分解溫度大約為40(TC-500°C;腰果油改性酚醛樹脂、丁腈橡膠粉，可以改變剎車片中無機(jī)纖維顆粒的介面狀況，提高耐磨性能和機(jī)械性能；所使用的增強劑，其單一性能也有的達(dá)不到要求，如鋼纖維的缺點是在濕熱環(huán)境下會產(chǎn)生銹蝕，易損傷對偶，使其產(chǎn)生噪音，所以，應(yīng)盡量少加鋼纖維；碳纖維雖有密度小、強度高、熱穩(wěn)定性和耐磨性能好的優(yōu)點，但價格昂貴，生產(chǎn)成本高，因此，也不宜多加或不加；有機(jī)纖維和混雜纖維耐高溫性能差，所以也不能多加或不加，單一的增強劑磨擦性能不全面，存在著各種缺陷，采用多種增強劑，性能可以互補，發(fā)揮混雜效應(yīng)，此問題已成為目前研究的熱點；所述的增摩劑、減摩劑和填充劑，其加入量對剎車片的性能影響也較大，其協(xié)調(diào)性能也很明顯，如果解決的比例不合理，其剎車片的剎車性能也會產(chǎn)生較大波動。為解決這些難題，世界各地的有關(guān)科技部門和人員也提出了許多改進(jìn)方案，這些改進(jìn)方案大體可以分為兩類一類是通過對樹脂進(jìn)行改性處理，以提高其耐熱性，此法雖有一定的成效，可提高樹脂分解溫度，但還是不能徹底解決熱衰退的問題；另一類是采用可耐高溫的高溫?zé)Y(jié)陶瓷材料、碳硅基粉末冶金材料等用來代替樹脂基復(fù)合材料，這樣可以解決熱衰退的問題，但這些新材料，由于工藝復(fù)雜、造價高昂、性能不盡理想，都還沒有被廣泛采用；對于汽車剎車片的各種材料也有不少研究，但成為一種定型配比還有待研究。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種從選用耐高溫的無機(jī)粘合劑和耐高溫的陶瓷材料，以及各種材料的相互協(xié)調(diào)三方面入手，生產(chǎn)出耐高溫、耐摩擦、生產(chǎn)成本低的低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該一種低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于由下列重量百分比的原料制成:耐高溫粘合劑占15%-25%、增強劑占20-35%、增摩劑占5-15%、減摩劑占10-25%、填充劑占20-30%。所述的耐高溫粘合劑為懸浮法樹脂或納米改性雙馬樹脂中的一種，懸浮法樹脂是酚醛樹脂懸浮聚合而成，分解溫度為49(TC;在納米改性雙馬樹脂中，用氟化石墨、二氧化鉬取代魚鱗片石墨，用納米級丁苯膠粉取代輪胎粉，用硫化物作二次粘結(jié)劑，從而提高耐溫性能，用碳質(zhì)多孔軟質(zhì)材料來降低產(chǎn)品硬度，提高空隙率，減少噪音，納米改性雙馬樹脂可耐50(TC的高溫；所述的增強劑中，鋼纖維《5%、銅纖維《2%、陶瓷纖維5-8%、陶瓷粉2-4%、礦物纖維2-5%、玻璃纖維2-50/0、海泡石2-3%和硅灰石2-3%，鋼纖維和銅纖維的添加量可根據(jù)不同的剎車片要求而定，所述的陶瓷纖維為高純微細(xì)陶瓷纖維，為山東魯陽集團(tuán)生產(chǎn)的；所述的增摩劑中，二氧化硅l-3%、三氧化二鋁1-4%、氧化鐵2-4%和鋯英石1-4%;所述的減摩劑中，石墨2-4%、石油焦2-4%、紫銅粉2-4%、鋁粉1-5%、滑石粉2-5%和二硫化鉬1-3%;所述的填充劑中，重晶石6-10%、石灰石5-8%、蛭石6-8%和云母3-4%;其百分比均為占原料總重量的百分比。本發(fā)明的生產(chǎn)步驟為(一)、按以下重量百分比稱取各原料耐高溫粘合劑占15-25%、增強劑占20-35%、增摩劑占5-15%、減摩劑占10-25%、填充劑占20-30%。所述的耐高溫粘合劑為懸浮法樹脂或納米改性雙馬樹脂中的一種；所述的增強劑中，鋼纖維《5%、銅纖維《2%、陶瓷纖維5-8%、陶瓷粉2-4%、礦物纖維2-5%、玻璃纖維2-5%、海泡石2-3%、硅灰石2-3%;所述的陶瓷纖維為高純微細(xì)陶瓷纖維，為山東魯陽集團(tuán)生產(chǎn)的；所述的增摩劑中，二氧化硅1_3%、三氧化二鋁1-4%、氧化鐵2-4%、鋯英石1-4%;所述的減摩劑中，石墨2-4%、石油焦2-4%、紫銅粉2-4%、鋁粉1-5%、滑石粉2-5%、二硫化鉬1-3%;所述的填充劑中，重晶石6-10%、石灰石5-8%、蛭石6-8%、云母3-4%;其百分比均為占原料總重量的百分比。(二)、混料將以上稱取的原料，一并裝入帶絞刀的高速混料機(jī)內(nèi)，攪拌均勻，混料時間為5-15秒，攪拌速度為1000-1500轉(zhuǎn)/分，使混合料的分散成度達(dá)到最佳效果，避免出現(xiàn)纖維團(tuán)；(三)、室溫風(fēng)干將混勻的混合料，在室溫下風(fēng)干，風(fēng)干10-20個小時；(四)、按所生產(chǎn)的規(guī)格、型號制定模具，并將風(fēng)干的混合料裝入模具內(nèi)，用油壓機(jī)壓制成形，壓制溫度為160°C-18(TC，壓力為30mpa，放氣時間為10-15秒，保壓時間為15秒，穩(wěn)壓10-20個小時，成為毛坯；(五)、熱烘固化將冷壓成形的毛坯件，裝入電熱烘箱內(nèi)，在35crc的條件下進(jìn)行熱烘固化，熱烘8-IO小時，熱烘溫度從7(TC逐漸升為19(TC，升溫速度控制為70-^8(TC，控制1小時；80-lOCTC,控制1.5小時；100-120°C，控制1.5小時120-140°C、140-160°C160-170°C各控制1小時170-180°C」180-190°C控制2小時然后恒溫2小時，再關(guān)機(jī)，開始自然冷卻;(六)、后加工對毛坯件的平面和弧面進(jìn)行精整、磨平；(七)、涂漆(八)、檢測通過液力萬能試驗機(jī)檢測其剪切強度，通過定速摩擦材料試驗機(jī)檢測其耐磨性能，對產(chǎn)品達(dá)到國標(biāo)GB5763——1998者，貼上合格標(biāo)志；(九)、打碼包裝對合格者，打碼包裝入庫。按照以上重量百分比配比和生產(chǎn)步驟生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品，其性能檢測結(jié)果如下表一<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其綜合性能平均指標(biāo)如下表二:表二<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在山東理工大學(xué)汽車研究所的協(xié)助下，進(jìn)行了臺架試驗和道路試驗兩項制動噪音的檢測，其結(jié)果為制動噪音與日本AKEBONO公司生產(chǎn)的制動器襯片的制動噪音在低頻時非常接近，在高頻時稍有差異，但非常小，質(zhì)量相當(dāng)。本發(fā)明的有益效果在于與目前國內(nèi)外生產(chǎn)的汽車剎車片相比，具有無金屬或很少金屬、密度小、無污染、成本低、使用壽命長等優(yōu)點。由于采用了陶瓷纖維和陶瓷粉，所以耐高溫，分散性、吸附性、耐磨性、穩(wěn)定性能都很好，且密度低、價格低，從而可保證摩擦系數(shù)平衡、衰退小、不傷對偶、制動噪音小、重量輕?？傮w性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。以下表三給出了總體主要性能與國內(nèi)外比較表表三<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>具體實施例方式實施例1制作汽車剎車片時，其具體的重量百分比為耐高溫粘合劑占2(F。、增強劑占28%、增摩劑占10%、減摩劑占20%、填充劑占22%。所述的耐高溫的粘合劑為懸浮法樹脂；所述的增強劑中，陶瓷纖維8%、陶瓷粉4%、礦物纖維5°/。、玻璃纖維5%、海泡石3%、硅灰石3%;所述的陶瓷纖維為高純微細(xì)陶瓷纖維，為山東魯陽集團(tuán)生產(chǎn)的；所述的增摩劑中，二氧化硅3%、三氧化二鋁3%、氧化鐵2%、鋯英石2%;所述的減摩劑中，石墨4%、石油焦3%、紫銅粉3%、鋁粉4%、滑石粉3%、二硫化鉬3%;所述的填充劑中，重晶石6%、石灰石6%、蛭石6%、云母4%;其百分比均為占總重量的百分比。(二)、混料將以上稱取的原料，一并裝入帶絞刀的高速混料機(jī)內(nèi)，攪拌均勻，混料時間為13秒，攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，使混合料的分散成度達(dá)到最佳效果，避免出現(xiàn)纖維團(tuán)；(三)、室溫風(fēng)千將混勻的混合料，在室溫下風(fēng)干，風(fēng)干15個小時；(四)、按所生產(chǎn)的規(guī)格、型號制定模具，并將風(fēng)干的混合料裝入模具內(nèi)，用油壓機(jī)壓制成形，壓制溫度為17(TC，壓力為30mpa，放氣時間為13秒，保壓時間為15秒，穩(wěn)壓10小時，成為毛坯；(五)、熱烘固化將冷壓成形的毛坯件，裝入電熱烘箱內(nèi)，在35(TC的條件下進(jìn)行熱烘固化，熱烘9小時，熱烘溫度從7(TC逐漸升為19(TC，升溫速度控制為71-^80。C，控制1小時；81-lOCTC,控制1.5小時；101-120。C，控制1.5小時121-140°C、141-16CTC各控制1小時》161-170°C171-180°C)180-190°C控制2小時然后恒溫2小時，再關(guān)機(jī)，開始自然冷卻；(六)、后加工對毛坯件的平面和弧面進(jìn)行精整、磨平；(七)、涂漆通過液力萬能試驗機(jī)檢測其剪切強度，通過定速摩擦材料試驗機(jī)檢測其耐磨性能，對產(chǎn)品達(dá)到國標(biāo)GB5763——1998者，貼上合格標(biāo)志；(九)、打碼包裝對合格者，打碼包裝入庫。按照以上重量百分比配比和生產(chǎn)步驟生產(chǎn)出的汽車剎車片，其性能檢測結(jié)果如下表四表四:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其綜合性能平均指標(biāo)如下表五:表五:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在山東理工大學(xué)汽車研究所的協(xié)助下，進(jìn)行了臺架試驗和道路試驗兩項制動噪音的檢測，其結(jié)果為制動噪音與日本AKEBONO公司生產(chǎn)的制動器襯片的制動噪音在低頻時非常接近，在高頻時稍有差異，但非常小，質(zhì)量相當(dāng)。實施例2制作制動器摩擦片，其具體重量百分比耐高溫粘合劑占18%、增強劑占22%、增摩劑占12%、減摩劑占18%、填充劑占30%。所述的耐高溫粘合劑為納米改性雙馬樹脂，在納米改性雙馬樹脂中，用氟化石墨、二氧化鉬取代魚鱗片石墨，用納米級丁苯膠粉取代輪胎粉，用硫化物作二次粘結(jié)劑，從而提高耐溫性能，用碳質(zhì)多孔軟質(zhì)材料來降低產(chǎn)品硬度，提高空隙率，減少噪音；所述的增強劑中，鋼纖維5%、銅纖維1%、陶瓷纖維5%、陶瓷粉3%、礦物纖維2%、玻璃纖維2%、海泡石2%、硅灰石2%;所述的陶瓷纖維為高純微細(xì)陶瓷纖維，為山東魯陽集團(tuán)生產(chǎn)的；所述的增摩劑中，二氧化硅3%、三氧化二鋁3%、氧化鐵4%、鋯英石2%;所述的減摩劑中，石墨4%、石油焦2%、紫銅粉3%、鋁粉3%、滑石粉4%、二硫化鉬2%;所述的填充劑中，重晶石10%、石灰石8%、蛭石8%、云母4%;其百分比均為占總重量的百分比。(二)、混料將以上稱取的原料，一并裝入帶絞刀的高速混料機(jī)內(nèi)，攪拌均勻，混料時間為15秒，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分，使混合料的分散成度達(dá)到最佳效果，避免出現(xiàn)纖維團(tuán)；(三)、室溫風(fēng)干將混勻的混合料，在室溫下風(fēng)干，風(fēng)干20個小時；(四)、按所生產(chǎn)的規(guī)格、型號制定模具，并將風(fēng)干的混合料裝入模具內(nèi)，用油壓機(jī)壓制成形，壓制溫度為18(TC，壓力為30mpa，放氣時間為15秒，保壓時間為15秒，穩(wěn)壓15小時，成為毛坯；(五)、熱烘固化將冷壓成形的毛坯件，裝入電熱烘箱內(nèi)，在35(TC的條件下進(jìn)行熱烘固化，熱烘10小時，熱烘溫度從70逐漸升為190，升溫速度控制為72-^8(TC，控制1小時；82-lOCTC,控制l.5小時；102-12(TC，控制1.5小時122-140°C142-160°C162-170°C各控制1小時172-180°C180-190°C控制2小時然后恒溫2小時，再關(guān)機(jī)，開始自然冷卻；(六)、后加工對毛坯件的平面和弧面進(jìn)行精整、磨平；(七)、涂漆(八)、檢測通過液力萬能試驗機(jī)檢測其剪切強度，通過定速摩擦材料試驗機(jī)檢測其耐磨性能，對產(chǎn)品達(dá)到國標(biāo)GB5763-1998者，貼上合格標(biāo)志；(九)、打碼包裝對合格者，打碼包裝入庫。1按照以上重量百分比配比和生產(chǎn)步驟生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品，其性能檢測結(jié)果如下表六表六<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>其綜合性能平均指標(biāo)如下表七:表七:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1、一種低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于由下列重量百分比的原料制成耐高溫粘合劑占15％-25％、增強劑占20-35％、增摩劑占5-15％、減摩劑占10-25％和填充劑占20-30％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于所述的耐高溫粘合劑為懸浮法樹脂或納米改性雙馬樹脂中的一種。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫同化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于所述的增強劑，由原料總重量百分比的下列材料成分組成鋼纖維《5%、銅纖維《2%、陶瓷纖維5-8%、陶瓷粉2-4%、礦物纖維2-5%、玻璃纖維2-5%、海泡石2-3%和硅灰石2-3%;所述的陶瓷纖維為高純微細(xì)陶瓷纖維。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于所述的增摩劑，由原料總重量百分比的下列材料成分組成二氧化硅1-3%、三氧化二鋁1-4%、氧化鐵2_4%和鋯英石1-4%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于所述的減摩劑，由原料總重量百分比的下列材料成分組成石墨2-4%、石油焦2-4%、紫銅粉2-4%、鋁粉1-5%、滑石粉2-5%和二硫化鉬1-3%。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于所述的填充劑，由原料總重量百分比的下列材料成分組成重晶石6-10%、石灰石5-8%、蛭石6-8%和云母3-4%。全文摘要本發(fā)明公開了一種低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，其特征在于由下列重量百分比的原料制成耐高溫粘合劑占15％-25％、增強劑占20-35％、增摩劑占5-15％、減摩劑占10-25％、填充劑占20-30％。該一種低溫固化陶瓷摩擦片生產(chǎn)方法，具有無金屬或很少金屬、密度小、無污染、成本低、使用壽命長等優(yōu)點，由于采用了陶瓷纖維和陶瓷粉，所以耐高溫，分散性、吸附性、耐磨性、穩(wěn)定性能都很好，且密度低、價格低，從而可保證摩擦系數(shù)平衡、衰退小、不傷對偶、制動噪音小、重量輕，總體性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。文檔編號C10M111/00GK101509531SQ20091002003公開日2009年8月19日申請日期2009年3月27日優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日發(fā)明者葉淑芬,孟兆敏申請人:孟兆敏