[发明专利]一种汽车刹车片的材料及材料制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车刹车片的材料，包括如下重量份的各组分：复合树脂粘结剂8‑13份、填充型多孔纳米陶瓷14‑19份、玻璃纤维4‑7份、中空玻璃微球2‑5份、炭化秸秆12‑16份、钢纤维10‑14份、铜粉6‑11份、还原铁粉2‑5份、沉淀硫酸钡3‑8份、鳞片石墨10‑18份、二硫化钼2‑4份、云母3‑5份。本发明的刹车片中含有填充型多孔纳米陶瓷替代现有的陶瓷纤维，由于填充型多孔纳米陶瓷是由多孔纳米陶瓷材料的孔道中填充复合二氧化硅材料，同时在多孔纳米陶瓷材料生产过程中加入纳米二氧化钛，是的制备的材料与陶瓷纤维相比具有较高的机械强度、耐磨性能和导热性能，使得刹车片的在高温下的摩擦系数稳定并且磨损率较低。

技术领域

本发明属于汽车生产领域，涉及一种汽车刹车片的材料及其材料制备方法。

背景技术

随着轿车工业的迅速发展，轿车已经大量进入寻常百姓家，轿车的各项性能尤其是制动性能就成为社会普遍关心的问题，因为轿车刹车片是轿车制动器中的关键部件，刹车片性能的好坏直接关系着汽车运行的可靠性、稳定性和安全性。

目前，用于轿车制动的刹车片主要有以下三种，它们在应用中存在的缺点是：

(1)石棉基刹车片：石棉基刹车片的摩擦材料主要以石棉纤维为主，由于人体吸入石棉纤维就会引起身体健康问题，因此被限制使用。另外，石棉基刹车片热失严重，不适应轿车高速运行制动。

(2)半金属基刹车片：半金属刹车片的配方主要是由钢纤维作为骨架材料，酚醛树脂作为粘合剂，铁粉作为耐磨剂，再加入各种功能性填料的多元复合材料组成。半金属摩擦材料并不是对任何轿车都适用，对于刹车蹄片，则需要更具柔韧性和其它因素，以适应刹车蹄片在使用过程中变热和直径膨胀造成的影响。半金属摩擦材料的金属材料的大量加入，其比重与导热性明显增大，对对偶的攻击性增强，容易生锈、出现低频噪音等。高比重，必将增加整车重量，增大行车成本。导热性能的增大，必将削弱刹车片在高温使用状况下的抗剪强度，引发制动危险。另外，过高导热性能也会迅速将车辆在频繁制动中产生的大量热能传到制动阀，使液压制动管内产生气泡与气阻，从而严重影响车辆制动时的安全性。

(3)少金属基刹车片：少金属基刹车片的摩擦材料是少量的钢纤维加矿物纤维为基体，加入各种功能性填料，再加酚醛树脂作为粘结剂的多元复合材料组成，其缺点是：磨损大，产品的使用寿命短，易出现制动噪音，高速制动时轿车的轮子易出现抖动，从而严重影响车辆制动的舒适性。

现有刹车片很多采用陶瓷纤维材料制备，制备的刹车片摩擦系数高并且在高温下磨损率低，但是对于高速行驶的汽车在较高温度下，单纯的陶瓷刹车片不能满足刹车片的刹车性能和磨损率需求，特别对于高档汽车来说更换汽车刹车片繁琐并且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车刹车片的材料及其材料制备方法，该刹车片中含有填充型多孔纳米陶瓷替代现有的陶瓷纤维，由于填充型多孔纳米陶瓷是由多孔纳米陶瓷材料的孔道中填充复合二氧化硅材料，同时在多孔纳米陶瓷材料生产过程中加入纳米二氧化钛，是的制备的材料与陶瓷纤维相比具有较高的机械强度、耐磨性能和导热性能，使得刹车片的在高温下的摩擦系数稳定并且磨损率较低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种汽车刹车片的材料，包括如下重量份的各组分：

复合树脂粘结剂8-13份、填充型多孔纳米陶瓷14-19份、玻璃纤维4-7份、中空玻璃微球2-5份、炭化秸秆12-16份、钢纤维10-14份、铜粉6-11份、还原铁粉2-5份、沉淀硫酸钡3-8份、鳞片石墨10-18份、二硫化钼2-4份、云母3-5份；

所述复合树脂粘结剂的制备过程如下：

(1)将苯酚加入反应容器中，升温至50-60℃加入氢氧化钠，搅拌溶解后加入一定量37％的甲醛溶液，升温至80-90℃搅拌反应2-3h；