一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料的制作方法

    技术2025-04-25  13


    本发明涉及新材料合成,具体为一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料。


    背景技术:

    1、目前制作刹车片的摩擦材料主要分为传统石棉型刹车片、金属混合型刹车片和陶瓷基摩擦材料刹车片。其中石棉型刹车片突出问题是强度低、热稳定性差、易磨损,已逐渐被淘汰;金属混合型刹车片目前仍然是刹车片的主要类型,主要材料钢纤维作为增强纤维。

    2、而目前的一些摩擦材料制成的刹车片,因为其所处工作环境在高温环境下,首先可能出现长时间的高温软化,以及磨损程度的加剧,导致后续的刹车片材料制动距离加长,以及使用寿命的减少,严重者还会影响汽车整体运行过程中的安全性,并且如果摩擦材料不能有效的快速降温,随着汽车在运行过程中不断地刹车,摩擦材料处于高温状态下,导致制动失效,最终导致刹车失效,因为汽车在重负荷的状态下,其摩擦性需求一定保证,否则对车辆的制动会造成很大影响。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,解决了背景技术中所提出的问题。

    3、(二)技术方案

    4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:重负荷低磨损铜基复合摩擦材料包括包括以下原料组成:

    5、粘合剂:酚醛树脂5-8%、丁晴橡胶3-5%;

    6、填料:重晶石粉8-30%、,氢氧化钙3-5%;

    7、摩擦调节剂:氧化铝1-5%、氧化锆5-10%、磷酸锆5-10%、硫化铜6-15%、硫化锡3-8%、硫化锌2-6%、氟化钙2- 8%、氢氧化钙1-5%;

    8、增强纤维:复合矿纤维7-15% 、芳纶纤维2-5%、陶瓷纤维3-6%;剑麻纤维2%-6%;

    9、减摩剂:石墨7-12%、焦碳粉3-10%钛酸钾晶须8-25%、二硫化钼1-5%;

    10、热固性树脂: 丁晴改性酚醛树脂;

    11、橡胶:合成橡胶;

    12、摩擦性能调节剂:石墨、摩擦粉、橡胶粉、焦炭粉;

    13、优选的,所述氧化铝的含量≥99%,水分≤0.5%。

    14、优选的,所述复合矿纤维的公称长度为3.5mm±0.5mm,直径为20-33μm,含油率≤0.5%。

    15、优选的,所述芳纶纤维的肖式打浆度sr 25-30,含水率3%-7%,纤维长度0.5-1.35mm,比表面积≤7-12.5(m².g﹣¹)

    16、优选的,所述芳纶纤维的肖式打浆度sr 25-30,含水率3%-7%,纤维长度0.5-1.35mm,比表面积≤7-12.5(m².g﹣¹)。

    17、优选的,所述焦炭粉的细度≤20目,固定碳含量≥97.5%,灰分≤0.9%,水分≤1%,含铁量0。

    18、优选的,将所述粘合剂、填料、摩擦调节剂、增强纤维、减摩剂、热固性树脂、橡胶和摩擦性能调节剂按照既定比例在卧式混料机上进行混合,混料时间为12分钟

    19、优选的,所述酚醛树脂的细度≤200目,软化点(90-120)℃,流动度(25-90)mm,聚合速度150℃/(秒):50-90,游离酚含量≤2%,六次甲基四胺(8)%,水分≤1.2%。

    20、优选的,所述剑麻纤维长度为0.1-0.3mm,丝径长度为5-10μm,水分≤2%。

    21、优选的,检测水分的方式为将固定比例的材料放置在105℃的条件下烘干1h,进行称重。

    22、(三)有益效果

    23、与现有技术相比,本发明提供了一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,具备以下有益效果:

    24、该重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,通过设置的多种纤维的比例组合,能够实现对摩擦材料的整体强度,通过设置的矿物纤维能够有效提高高温状态下的强度,利用减磨剂的结合,在具有良好的耐温性和强度,高温衰退极小600℃能达到0.30以上,恢复性极强,最终能够保证有效的摩擦制动。而设置的玻璃纤维以及剑麻纤维,能够有效对摩擦材料进行自然冷却,经过改性处理和未经处理的剑麻纤维增强摩擦材料的特性,并与无机矿物纤维/钢纤维混杂纤维增强摩擦材料进行了对比,经过改性处理的剑麻纤维增强的摩擦材料摩擦系数适中,随温度波动小,其稳定性更高,从而提高整个材料在进行高强度负载下的制动效果,减少其整体磨损量,提高其使用寿命和整体的安全性。



    技术特征:

    1.一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:包括以下原料组成:

    2.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述氧化铝的含量≥99%,水分≤0.5%。

    3.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述复合矿纤维的公称长度为3.5mm±0.5mm,直径为20-33μm,含油率≤0.5%。

    4.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述芳纶纤维的肖式打浆度sr 25-30,含水率3%-7%,纤维长度0.5-1.35mm,比表面积≤7-12.5(m².g﹣¹)。

    5.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述石墨的细度≤40目,含碳量≥98%,挥发份≤1%,灰分≤0.8%,硫含量≤0.05%,振实密度150-250mi/100g,ph值6.0-8.0,碳化硅含量≤0.5%,松散密度180-250mi/100g,水分≤0.3%,含铁量0。

    6.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述焦炭粉的细度≤20目,固定碳含量≥97.5%,灰分≤0.9%,水分≤1%,含铁量0。

    7.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:将所述粘合剂、填料、摩擦调节剂、增强纤维、减摩剂、热固性树脂、橡胶和摩擦性能调节剂按照既定比例在卧式混料机上进行混合,混料时间为12分钟。

    8.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述酚醛树脂的细度≤200目,软化点(90-120)℃,流动度(25-90)mm,聚合速度150℃/(秒):50-90,游离酚含量≤2%,六次甲基四胺(8)%,水分≤1.2%。

    9.根据权利要求1所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:所述剑麻纤维长度为0.1-0.3mm,丝径长度为5-10μm,水分≤2%。

    10.根据权利要求8或9所述的重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,其特征在于:检测水分的方式为将固定比例的材料放置在105℃的条件下烘干1h,进行称重。


    技术总结
    本发明涉及新材料合成技术领域,且公开了一种重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,包括以下原料组成:粘合剂:酚醛树脂5-8%、丁晴橡胶3‑5%;填料:重晶石粉8‑30%、氢氧化钙3‑5%;摩擦调节剂:氧化铝1‑5%、氧化锆5‑10%、磷酸锆5‑10%、硫化铜6‑15%、硫化锡3‑8%、硫化锌2‑6%、氟化钙2‑8%、氢氧化钙1‑5%;增强纤维:复合矿纤维7-15%、芳纶纤维2‑5%、陶瓷纤维3‑6%。该重负荷低磨损铜基复合摩擦材料,通过设置的多种纤维的比例组合,能够实现对摩擦材料的整体强度,经过改性处理的剑麻纤维增强的摩擦材料摩擦系数适中,随温度波动小,其稳定性更高。

    技术研发人员:宦传方,夏东华,张海丰
    受保护的技术使用者:江苏方意摩擦材料股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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