[发明专利]一种摩擦材料及由其制备形成的无金属刹车片及其制备方法

说明书

本发明属于制动材料技术领域，具体涉及一种摩擦材料及由其制备形成的无金属刹车片及其制备方法。摩擦材料以重量份数计包括：碳纤维4‑12份、陶瓷纤维4‑12份、矿物纤维4‑11份、丁腈橡胶改性酚醛树脂4‑16份、粉末丁腈橡胶4‑12份、石墨2‑9份、硫酸钡9‑22份、芳纶浆粕1‑7份、重质碳酸钙8‑16份、轻质氧化镁4‑12份和α‑三氧化二铝1‑8份，将上述各原料混合形成混合料，放于模具中压制得到毛坯，其加热固化得到无金属刹车片。该刹车片具有磨损厚度小、使用寿命长的优点，而且摩擦材料的耐受温度高，避免了频繁刹车时刹车片温度高致使刹车失灵的问题，确保了行车的安全性。

技术领域

本发明属于刹车材料技术领域，具体涉及一种摩擦材料及由其制备形成的无金属刹车片及其制备方法。

背景技术

在现代社会，汽车、新能源车等毫无疑问是人类在陆地运输无可替代的现代化工具，在社会中发挥着举足轻重的作用，随着社会的发展，人类对车辆的要求也越来越高，如低能耗、轻量化等、安全可靠、乘坐舒适等。而刹车片作为制动系统的A类关键零部件，其性能的好坏直接关系到车辆运行的安全性和可靠性，刹车片一般由钢背、及粘结于钢背上的摩擦材料、消音片、卡簧、报警器构成，刹车时刹车片被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦材料会逐渐被磨损，一般来讲成本越低的刹车片，其磨损越大，另外，摩擦过程中会产生大量的热，尤其是在地势陡峭的山区，频繁的刹车次数使得刹车片的温度上升，其摩擦材料的耐受温度也直接影响了刹车的效果。因此，在车辆的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，刹车效果的优略刹车片起决定性作用，为此，人们一直致力提高刹车片的各项性能，从而提供优质的刹车片。

摩擦材料是一种高分子复合材料，一般包括高分子粘结剂、增强纤维和填料。随着汽车行业的不断发展，对摩擦材料的要求也日益严苛，最初的石棉基摩擦材料由于其热衰退性大、刹车过程中产生的石棉纤维对人体有害而逐渐被无石棉摩擦材料取代，作为石棉的替代成分金属铜，为传统摩擦材料中的关键成分，其有利于降低刹车片和刹车盘的磨损，实现在不同温度下的摩擦系数稳定，因此被广泛使用，其中NAO摩擦材料和低钢配方中铜的含量占摩擦材料的5％～20％。然而随着人们对环境保护意识的增强，鉴于铜对环境造成的不利影响，摩擦材料中铜的含量被限制，美国一些州近年来已颁布立法，强制要求在刹车片中减少或停用铜，因此研发无铜刹车片、无重金属刹车片已成为汽车行业的发展趋势。

例如中国专利CN100424120C公开了一种无石棉无金属车用摩擦材料，其组分包括芳纶纤维、陶瓷纤维、碳纤维、硅灰石纤维、丁腈改性酚酸树脂、粉末丁腈橡胶，三氧化二铝，硅酸石、锆英石、绿碳化硅、石墨、二硫化钼、重晶石、白云石、氟化钠、摩擦粉、蛭石和石油焦炭粉，该摩擦材料中不包括重金属，且铜含量低，降低了污染，满足用于刹车片的摩擦材料的使用标准，但其仍然存在摩擦系数不稳定，且磨损严重的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中刹车片使用中磨擦材料磨损大，刹车片寿命短的缺陷，从而提供一种磨损量小、使用寿命长的摩擦材料，以及由其制备形成的无金属刹车片及该刹车片的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种摩擦材料，以重量份数计，包括如下原料：碳纤维4-12份、陶瓷纤维4-12份、矿物纤维4-11份、丁腈橡胶改性酚醛树脂4-16份、粉末丁腈橡胶4-12份、石墨2-9份、硫酸钡9-22份、芳纶浆粕1-7份、重质碳酸钙8-16份、轻质氧化镁4-12份、α-三氧化二铝1-8份。

以重量份数计，包括如下原料：碳纤维5-10份、陶瓷纤维5-10份、矿物纤维5-10份、丁腈橡胶改性酚醛树脂6-15份、粉末丁腈橡胶5-10份、石墨3-8份、硫酸钡10-20份、芳纶浆粕2-5份、重质碳酸钙10-15份、轻质氧化镁5-10份、α-三氧化二铝3-6份。