[发明专利]一种高性能陶瓷摩擦片及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于摩擦片技术领域，特指一种高性能陶瓷摩擦片及其生产工艺。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动动能的部件材料。任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器片传递动力，制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。所以说摩擦材料是一种应用广泛又至关重要的材料。

特别是近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对制动性能的要求越来越高，开始研发陶瓷型摩擦材料，现有陶瓷型摩擦材料主要以无机纤维和几种有机纤维混杂组成，无石棉，无金属。其特点：一是无石棉符合环保要求；二是无金属和多孔性材料的使用可降低制品密度，有利于减少损伤制动盘(鼓)和产生制动噪音的程度；三是摩擦材料不生锈，不腐蚀，不粘附对偶；四是磨耗低，轮毂上的落灰少。

现有非陶瓷基摩擦材料存在下列缺点：一是摩擦性能不稳定；二是使用寿命短；三是噪音较大；四是容易划伤摩擦对偶，产生事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能陶瓷摩擦片及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种高性能陶瓷摩擦片，由下列重量份数的物质组成：铜：60～68份；铁：10～15；锡：2～5份；二氧化硅：5～10份；二硫化钼：3～8份；铝酸钙：5～10份；石墨：5～13份；煤油：0.5～1.5。

上述物质的粒度或形态为：铜：≤200目；铁：150目～200目；锡：≤200目；二氧化硅：≤100目；二硫化钼：胶体粉剂；铝酸钙：≤100目；石墨：≤100目；煤油：液体。

一种高性能陶瓷摩擦片的生产工艺，按下列步骤制备而成：

(1)混料：

1)称取规定重量份数的石墨、二硫化钼分别装入料盘，先放入烘干箱内烘干，每次装料厚度不超过30mm，烘干温度为100度，保温不小于3小时，再在箱内或箱外冷却至室温，放置干燥器内保存24～48小时；

2)称取规定重量份数的铁、铜和二硫化钼放入混料器内，均匀混合，然后倒入混料筒内，混合半小时；

3)将上述步骤2)中取得的混合料倒入混料器内，再加入剩余规定重量份数的原材料均匀混合，最后加入规定重量份数的煤油均匀搅拌，混料时间为24小时；

4)从盛料筒的上、中、下层各取8～15g检验混料的均匀度，若不符合混料要求，则重新混料一次，并储存；

(2)压制成型

将步骤(1)之4)中储存的混料在模具中压制成毛坯：压制压力：200～300MPa；压制密度：3.5～4.5/Cm³；毛坯存放期：≤20天；

(3)烧结：

将步骤(2)压制成型的毛坯放入烧结炉内进行烧结，其中：

1)在4小时时间内，炉内温度由始温～620℃范围内，炉内压力控制在0.5kg

2)在4～5小时时间内，炉温升至620℃～720℃范围内，炉内压力控制在0.8kg；

3)在5～6小时时间内，炉温升至720℃～820℃范围内，炉内压力控制在1.3kg；

4)在6～8小时时间内，炉温升至820℃～900℃±30范围内，炉内压力控制在2.6kg；

5)炉温升至900℃±30范围内，炉内压力控制在2.6kg，烧结时间3小时；

6)水冷降温：炉温降至(900℃±30)～820℃范围内，炉内压力控制在2.6kg；

7)取件，炉温≤100℃；

(4)检验，在干式工作环境下检验：

1)在负荷60kg、钢球直径1.588mm的洛氏硬度计上检验测定：硬度HRF45～75，试环对偶材料为30CrSiMoVA；

2)密度：4～6.5；

3)抗压强度：700～720kg/mm²；

4)转速达7000rpm时的平均摩擦系数为：≥0.20；

5)刹车比压：P＝0.6Mpa；

6)转动惯量：0.0018kg m²；

7)在MM1000摩擦试验机上，单位压力：15kg/cm²；

上述的步骤(1)中制得的混料的储存期不超过15天。

上述的步骤(3)烧结后经(4)检验不合格的产品可返炉再次进行烧结，总炉烧烧结次数不超过三次。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：