[发明专利]高铁制动系统闸瓦托摩擦块的制备方法

说明书

本发明公开了高铁制动系统闸瓦托摩擦块的制备方法，其特征在于：本制备方法是用改性聚四氟乙烯复合材料制作高铁制动系统闸瓦托摩擦块，在悬浮聚四氟乙烯粉末中添加碳素纤维粉来降低材料的摩擦系数，提高摩擦块的耐磨性。改性聚四氟乙烯复合材料成型工艺包括预成型、烧结和冷却三个步骤。以其制备的高铁制动系统闸瓦托摩擦块耐摩擦、耐高低温、耐腐蚀，使用寿命、安全性和稳定性大幅度提高，优点很明显。

技术领域

本发明涉及高铁制动系统闸瓦托摩擦块的制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

我国高铁需穿越高寒、沙漠地区，环境温度为-50℃～50℃，因此高铁各个部件都面临更加严苛的运行条件，高铁制动系统运行环境的特殊性(高速运行中制动会产生非常大的摩擦力及温度)高铁制动系统闸瓦托摩擦块要求有耐摩擦、耐高低温、耐腐蚀等特性。

聚四氟乙烯具有异常的化学稳定性，优异的电绝缘性、低摩擦系数、优良的自润滑等性能，但也有冷流、不耐磨、尺寸稳定性差和热导性差等缺点，在悬浮聚四氟乙烯粉末中添加碳素纤维粉来降低材料的摩擦系数，提高摩擦块的耐磨性。改性聚四氟乙烯复合材料成型工艺包括预成型、烧结和冷却三个步骤。以其制备的高铁制动系统闸瓦托摩擦块耐摩擦、耐高低温、耐腐蚀，使用寿命、安全性和稳定性大幅度提高，优点很明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种高铁制动系统闸瓦托摩擦块，具有使用寿命长、安全性和稳定性好的特点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：用改性聚四氟乙烯复合材料制作高铁制动系统闸瓦托摩擦块，在悬浮聚四氟乙烯粉末中添加质量百分比为：5％-35％的碳素纤维粉来降低材料的摩擦系数，提高摩擦块的耐磨性。成型工艺包括预成型、烧结和冷却三个步骤。

烧结工艺直接影响到制品的分子量、结晶度和空隙率，影响制品的物理性能；烧结和冷却过程完成的好坏还影响到制品中残余压力的大小与分布，若温度控制不当将导致制品翘曲、变形乃至开裂，经多次调试，设定了合理的温度和时间。

本发明还提供了上述的高铁制动系统闸瓦托摩擦块的制备方法，其步骤包括：

A、原料选样：选用悬浮PTFE颗粒直径：100-130μm，标准相对密度2.15g/cm³；碳素纤维粉，纤维直径为8um，细度为350目。

B、高速混合：采用高速混合机对聚四氟乙烯粉末与碳素纤维粉进行混料，以使聚四氟乙烯粉末与碳素纤维粉均匀共混，混料时选择转速1500r/min，混合到均匀。

C、模压预成型：预成型压力600-650kg/cm²

D、烧结工艺：从室温经40分钟匀速升温至140℃，保温30分钟；再经60分钟匀速升温至240℃后，保温30分钟；接着经120分钟匀速升温至340℃后，保温30分钟；再经50分钟匀速升温至365℃后，保温30分钟；再经60分钟匀速升温至375℃后，保温240分钟。

E、冷却工艺：从烧结的最高温度375℃，经60分钟匀速降温至365℃，保温30分钟；再经30分钟匀速降温至340℃，保温20分钟；再经40分钟匀速降温至280℃，然后再自然冷却至200℃。

F、机加工：对冷却后的制品按附图1进行机加工成最终产品

本发明制备的高铁制动系统闸瓦托摩擦块，使用结果完全满足客户要求，对高铁制动系统的可靠性、安全性、稳定性和使用寿命起到了非常重要的作用，优点很明显。

附图说明

图1是高铁制动系统闸瓦托摩擦块的加工图

具体实施方式

实施例1

本高铁制动系统闸瓦托摩擦块的制备方法，其步骤包括：