[发明专利]一种高性能无铜环保型陶瓷摩擦材料及其制造工艺

说明书

本发明涉及一种高性能无铜环保型陶瓷摩擦材料及其制造工艺，属于汽车摩擦材料技术领域，该摩擦材料的原料组成和组分的重量份如下：酚醛树脂6～9份、摩擦粉3～6份、芳纶纤维3～6份、改性钛酸盐15～20份、铝基复合粉3～6份、碳纤维3～6份、陶瓷纤维4～8份、颗粒石墨6～9份、石油焦炭3～6份、硅酸锆8～12份、氧化铁黑6～10份、硫化锑4～7份和重晶石20～30份，结合铝基复合粉、改性钛酸盐及碳纤维的优良特性，通过对铝基复合粉的特殊配比和改性钛酸盐的结构改进，解决了陶瓷型摩擦材料中无铜金属的情况下摩擦系数降低的问题，提高了了摩擦材料在高速和高温以及紧急制动条件下的制动性能。

技术领域

本发明涉及一种高性能无铜环保型陶瓷摩擦材料及其制造工艺，属于汽车摩擦材料技术领域。

背景技术

刹车片是汽车的重要制动部件，也是保障驾驶员安全的重要零部件，目前生产汽车刹车片所采用的摩擦材料中含有铜、铬、镉、铅等多种重金属物质，这些物质在汽车制动过程中会释放少量的重金属粉尘，并且积累在环境中对人体产生危害，如铅及其化合物具有一定的毒性，进入人机体后对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统都会产生危害，目前常见的铅中毒大多属于轻度慢性铅中毒，主要病变是铅对体内金属离子和酶系统产生影响，引起植物神经功能紊乱、贫血、免疫力低下等；而含铜粉尘进入环境后可以对生物及土壤造成很大危害，据有关资料证明，环境中30％的铜污染是由汽车刹车片造成的，因此对于汽车刹车片对环境造成的影响，必须加以重视；美国华盛顿州生态部发布一项建议的标准提案，对刹车片内可能含有的铜和其它重金属作出限制，要求该州逐步淘汰刹车片中的铜、石棉和其它物质，新法规在序言中称，铜对鱼类和其它水生物钟有剧毒，幼鲑鱼尤其容易受到铜的毒害，除去刹车片材料中的铜和其它有毒金属有助于确保本州水体的清洁与安全，根据建议的标准，从2015年1月1日起在华盛顿州销售的刹车片摩擦材料中的石棉纤维、镉、铬、铅或汞的含量不得超过0.01％(按重量计)，从2021年1月1日起，在华盛顿销售的刹车片摩擦材料中的铜或铜化合物含量不得超过5％(按重量计)，该标准适用于刹车片制造商、批发商、经销商、安装商和零售商，以及在华盛顿州销售汽车的汽车制造商，同时，工业、安全、环境专家成立了咨询委员会，研究和评估未来将铜的含量限制在0.5(按重量计)的可行性，由此可见，控制汽车刹车片摩擦材料中重金属的含量是未来刹车片摩擦材料的发展趋势，但是降低刹车片摩擦材料中的重金属会直接降低摩擦材料的摩擦系数，高速和高温条件下的制动性能也会有所下降。。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高性能无铜环保型陶瓷摩擦材料及其制造工艺，解决了陶瓷型摩擦材料中无铜金属的情况下摩擦系数降低的问题，保持摩擦材料在高速和高温条件下的制动性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高性能无铜环保型陶瓷摩擦材料及其制造工艺，该摩擦材料的原料组成和组分的重量份如下：酚醛树脂6～9份、摩擦粉3～6份、芳纶纤维3～6份、改性钛酸盐15～20份、铝基复合粉3～6份、碳纤维3～6份、陶瓷纤维4～8份、颗粒石墨6～9份、石油焦炭3～6份、硅酸锆8～12份、氧化铁黑6～10份、硫化锑4～7份和重晶石20～30份。

进一步，其原料组成和组分的重量份如下：酚醛树脂7份、摩擦粉3份、芳纶纤维4份、改性钛酸盐18份、铝基复合粉5份、碳纤维4份、陶瓷纤维8份、颗粒石墨8份、石油焦炭4份、硅酸锆8份、氧化铁黑6份、硫化锑6份和重晶石21份。

进一步，其原料组成和组分的重量份如下：酚醛树脂6份、摩擦粉4份、芳纶纤维3份、改性钛酸盐15份、铝基复合粉3份、碳纤维3份、陶瓷纤维4份、颗粒石墨6份、石油焦炭6份、硅酸锆10份、氧化铁黑8份、硫化锑4份和重晶石28份。

进一步，所述改性钛酸盐由内部为钛酸钾镁晶须，外层为石墨导热层构成。