[发明专利]一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料及其制备方法，这种材料包括摩擦材料和等离子氧化金属铝纤维，其中每立方分米的摩擦材料内添加300g等离子氧化金属铝纤维；这种材料的制备过程包括：电解溶液的制备：铝纤维表面的等离子电解氧化和铝纤维增强摩擦材料的制备。与现有技术相比，本发明的有益效果是：这种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料不仅具有良好的耐磨性，而且在摩擦过程中，展现了良好的耐热性；同时又克服了传统的配方中抑制热衰减和产生噪音之间的矛盾。本发明的这种制备方法操作简单，便于大批量生产。

技术领域

本发明属于摩擦材料的制备领域，特别涉及一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料及其制备方法。

背景技术

摩擦材料是具有高的摩擦系数和低的磨损率的聚合物基复合材料。为了保证良好的耐磨性，通常在聚合物粘结剂中添加耐磨性好的无机颗粒，保证摩擦材料具有良好的耐磨性。但是摩擦材料在摩擦过程中产生的热量会导致摩擦材料软化，摩擦系数变小，磨损率增加，从而形成热衰减，降低使用寿命。为此，在摩擦材料中添加热导率高的金属纤维，用以增加摩擦材料的热导性能，保证摩擦材料良好的摩擦性能，抑制热衰减。但是，添加金属纤维量过少，热导效果不理想。添加金属纤维过多，摩擦系数下降，而且在摩擦过程中金属纤维与金属摩擦副相互摩擦，产生尖锐的噪音，同时对金属摩擦副产生磨损破坏。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有金属纤维增强摩擦材料方面存在的上述问题，提供一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料，包括摩擦材料和等离子氧化金属铝纤维，每立方分米的所述摩擦材料内添加300g等离子氧化金属铝纤维，所述等离子氧化金属铝纤维的长度为1cm～3cm；

所述摩擦材料包括以下质量百分含量的原料组份：酚醛树脂10％～14％、丁腈橡胶6％～8％、铝矾土8％～10％、碳酸钙晶须8％～10％、碳酸钡8％～10％、云母3％～5％、蛭石8％～10％、炭黑6％～10％、石油焦5％～8％、氧化铝8％～10％和铬铁10％～14％。

一种等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、电解溶液的制备：

将硅酸钠、六偏磷酸钠和铝酸钠溶解在去离子水中，得到电解溶液；所述电解溶液中，硅酸钠的浓度为8g/L～10g/L，六偏磷酸钠的浓度为4g/L～6g/L，铝酸钠的浓度为1g/L～2g/L；

S2、铝纤维表面的等离子电解氧化：

首先，对铝纤维进行表面去油处理；然后，将铝纤维放置在电解溶液中电解20min～40min；最后，将铝纤维截断成1cm～3cm的长度后，待用；其中，电解过程中铝纤维为阳极，金属铜为阴极，电流密度为7A/dm²～9A/dm²，频率480Hz～520Hz；

S3、铝纤维增强摩擦材料的制备：

首先，将以下质量百分含量的原料：酚醛树脂10％～14％、丁腈橡胶6％～8％、铝矾土8％～10％、碳酸钙晶须8％～10％、碳酸钡8％～10％、云母3％～5％、蛭石8％～10％、炭黑6％～10％、石油焦5％～8％、氧化铝8％～10％、铬铁10％～14％和S2中得到的长度为1cm～3cm的铝纤维，搅拌均匀得到混合料；然后，将混合料倒入模具中直到混合料填满模具后，所述压力为50MPa～100MPa；最后，加热处理，以10℃/min～20℃/min的升温速度将模具温度升至145℃～155℃后，保温25min～30min，冷却凝固后制备得到等离子氧化金属铝纤维增强摩擦材料。

进一步的，所述S2中，对铝纤维进行表面去油处理的过程为：将铝纤维在20％的硫酸、稀盐酸或者丙酮中浸泡20min～40min。