[发明专利]一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于陶瓷摩擦材料技术领域，公开了一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用，制备方法包括：将酚醛树脂与粉煤灰经球磨处理，获得树脂基体，备用；通过第一硅烷偶联剂将氧化石墨烯与聚碳硅烷进行接枝复合，获得前驱体；随后，于惰性氛围下，将前驱体置于1000～1500℃的温度下保温5～30min，获得陶瓷颗粒；通过第二硅烷偶联剂将聚丙烯酰胺接枝到陶瓷颗粒表面，获得改性陶瓷颗粒；将所述树脂基体与所述改性陶瓷颗粒混合均匀，并将其置于预先加热好的模具中进行热压成型，随后将其取出进行热处理，获得所述树脂基陶瓷摩擦材料。本发明树脂基陶瓷摩擦材料的制备成本低，且方法简单，有利于推广使用。

技术领域

本发明涉及陶瓷摩擦材料技术领域，尤其涉及一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用。

背景技术

刹车片是汽车的刹车系统中最关键的安全零件，一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，其中，摩擦块由摩擦材料和粘合剂组成，通过刹车时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，所以，刹车性能与摩擦块中摩擦材料的磨损程度密切相关。

摩擦材料根据材质的不同，主要分为石棉摩擦材料和非石棉摩擦材料，其中石棉摩擦材料由于性能不好，逐渐被舍弃，现有技术中常用的为非石棉摩擦材料。而非石棉摩擦材料根据材质的不同又分为半金属摩擦材料、NAO摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和碳纤维摩擦材料。其中，半金属摩擦材料与粉末冶金摩擦材料中均含有大量的金属材质，导致摩擦材料均存在制动噪音大、边角脆裂等缺点；NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料，其导热性和高温可控性不佳；碳纤维摩擦材料虽然性能是各类摩擦材料中最好的，但是其成本高，不利于推广使用。

为此，本发明提供一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用。

本发明的一种树脂基陶瓷摩擦材料及其制备方法和应用是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种树脂基陶瓷摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备树脂基体：

将酚醛树脂与粉煤灰经球磨处理，获得树脂基体，备用；

步骤2，制备陶瓷颗粒；

通过第一硅烷偶联剂将氧化石墨烯与聚碳硅烷进行接枝复合，获得前驱体；随后，于惰性氛围下，将前驱体置于1000～1500℃的温度下保温5～30min，获得陶瓷颗粒；

步骤3，制备树脂基陶瓷摩擦材料：

通过第二硅烷偶联剂将聚丙烯酰胺接枝到陶瓷颗粒表面，获得改性陶瓷颗粒；将所述树脂基体与所述改性陶瓷颗粒混合均匀后，置于预先加热好的模具中进行热压成型，随后将其取出进行热处理，获得所述树脂基陶瓷摩擦材料。

进一步地，步骤2中，所述前驱体是通过以下步骤获得的：

将氧化石墨烯粉末于超声作用下均匀分散于醇溶液A中，调节pH至1～3，依次加入第一硅烷偶联剂、聚碳硅烷搅拌均匀，获得前驱体；

其中，所述醇溶液A与所述氧化石墨烯的用量比为1mL:1～5mg。

进一步地，步骤2中，所述陶瓷颗粒是通过以下步骤获得的：

将所述陶瓷颗粒干燥至含水量为10％以下，然后将其均匀分散于醇溶液B中，随后依次加入第二硅烷偶联剂和聚丙烯酰胺，搅拌使其反应充分，获得陶瓷颗粒；

其中，所述醇溶液B与所述陶瓷颗粒的用量比为1～3mL:1mg。

进一步地，所述第一硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种；