[发明专利]高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦材料领域的刹车片，具体是一种高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片。

背景技术

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；金属混合型刹车片主要材料钢纤维作为增强纤维，其优点是是金属含量较高，具有较高的强度和导热性，但是其突出问题是高含量的金属容易引起增加刹车系统的噪音和磨损，且需要更高的制动压力配合使用；陶瓷基摩擦材料刹车片，为近几年开发的新材料，是以芳纶纤维与其它有机纤维、无机纤维复合纤维来作为骨架材料，配合酚醛树脂作为粘合剂，既保持了石棉刹车片和金属材料的刹车片的优势，同时又克服了各自存在的问题。

中国专利CN101792654.A公开了一种陶瓷基/NAO复合摩擦材料及制备方法，其骨架材料采用了酚醛树脂、芳纶纤维、硅氧陶瓷纤维、钛酸钾纤维、氧化锆、铜、硫酸钡以及包括硅灰石纤维、矿物纤维的增强纤维材料，另外配料中还包括了诸多的辅助材料，如硫化锡、硫化钼、合成石墨、天然石墨、焦炭、蛭石、云母、硅酸锆、氧化铝、氧化镁、氧化钙、水和硅酸钙、碳酸钙、碳酸氢钠、腰果油摩擦粉、橡胶等。其技术突出特点在于利用了硅氧陶瓷纤维替代了金属纤维，解决了半金属混合型刹车片普遍存在的噪音和磨损、生锈等问题，降低了刹车制动力的要求，具有较高的抗衰退能力。

随着汽车技术的高速发展，其对主动安全性有了更高的要求，因此现有的摩擦材料刹车片由于材料搭配缺乏科学的设计，仍然存在高速衰退、高温衰退、稳定性、噪音和振动以及使用寿命的低等问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种兼顾低噪音、高强度、低污染的同时，大幅提高使用寿命的高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片。

为了实现上述目的，本发明经过对现有纤维材料、粘合剂以及相关材料的特性反复分析、研究和实验，提出如下技术方案：

一种高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片，由骨架材料和辅助材料经混料、模压、热压成型和固化工序加工制成，其中，骨架材料中包括：10-15重量份的双马来酰亚胺改性酚醛树脂、3-8重量份的芳纶短纤维、6-15重量份的高纯陶瓷纤维、5-10重量份的钛酸钾纤维、2-5重量份的矿物纤维、10-20重量份的钛酸钡和3-8重量份的镍，辅助材料中包括：5-10重量份硫化钼和/或硫化锡、6-8重量份的石墨和/或焦炭、4-6重量份的丁睛橡胶、3-8重量份的云母、4-6重量份的氧化锌、1-3重量份的硬脂酸、2-3重量份的硫酸钡和1-3重量份的4010型防老剂。

其优化方案是骨架材料中包括：12-13.5重量份的双马来酰亚胺改性酚醛树脂、5-6重量份的芳纶短纤维、9-12重量份的高纯陶瓷纤维、7-8重量份的钛酸钾纤维、3-4重量份的矿物纤维、15-18重量份的钛酸钡和5-6重量份的镍，辅助材料中包括：7-9重量份硫化钼和/或硫化锡、6-8重量份的石墨和/或焦炭、4.5-5重量份的丁睛橡胶、5-6重量份的云母、4.5-5重量份的氧化锌、1.5-2重量份的硬脂酸、2-3重量份的硫酸钡和1.5-3重量份的4010型防老剂。

所述高纯陶瓷纤维为含铬陶瓷纤维，即在高纯陶瓷纤维中加入重量比3%～6%三氧化二铬。

本发明的技术方案在借鉴了现有技术的基础上，创新大胆地使用了很多的新材料。首先陶瓷纤维材料先用了高纯陶瓷纤维，特别是含铬陶瓷纤维，能够抑制非结晶纤维受热条件下出现的析晶变化，纤维使用温度1200℃。钛酸钡作为有机钛聚合物，用在本发明中能够起到表面活性剂、分散剂、抗水剂或防锈剂，并且价格便宜。在骨架材料中加入镍，可提高机械强度，大幅度膨胀系数此外，镍与铬搭配提高其耐腐蚀性。作为刹车片的基础材料粘合剂更是采用了双马来酰亚胺先经过扩链等一系列反应制得预聚体，然后用其改性酚醛树脂，由于双马来酰亚胺树脂的耐热性好，经其改性的酚醛树脂的耐热性显著提高，实验表明，其最高分解温度由591℃提高到了637.9℃，并且高温阶段的热失重率变小。其他辅料中增加的丁睛橡胶提高了刹车片的粘附性，简化生产工艺。4010型防老剂提高了产品高温耐老化性能。硫化钼和/或硫化锡更具环保性。

本发明具有配料成分少，生产工艺简单。其制备的刹车片解决了现有刹车片存在的问题，能够较好的防止高速衰退、高温衰退，且具有较好稳定性和使用寿命少的优点，是一种兼顾低噪音、高强度、低污染的的高温耐磨陶瓷复合纤维刹车片。

具体实施方式

实施例1