[发明专利]一种低噪音摩擦材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于摩擦材料制备技术领域，尤其涉及一种低噪音摩擦材料及其制备方法和应用。按质量份数计，包括以下组分：改性酚醛树脂5‑20份、芳纶纤维2‑10、钛酸钾晶须1‑4、玻璃纤维5‑15份、改性凝胶蛭石3‑15份、橡胶粉3‑7份、石墨15‑30份、氧化铝2‑10份和硫酸钡20‑40份；其中，改性凝胶蛭石由凝胶蛭石与石油焦炭颗粒混料制得。本发明通过气孔率高的石油焦炭颗粒粘附在凝胶蛭石孔隙内和表面，增加了改性凝胶蛭石的孔隙率，与其它组分配合，可显著改善摩擦噪音的产生，减小制动噪音，而且石油焦炭颗粒构成了凝胶蛭石的摩擦质点，提高了其耐磨性，与芳纶纤维等配合，能够维持刹车片在常温以及高温下的摩擦系数稳定，减小摩擦材料的磨损。

技术领域

本发明涉及摩擦材料制备技术领域，特别涉及一种低噪音摩擦材料及其制备方法和应用。

背景技术

任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性材料，其作用通过摩擦来吸收或传递动力，如离合器片传递动力，制动片吸收动能。摩擦材料性能好坏直接关系到车辆运行的可靠性和稳定性。目前，摩擦材料常由多元复合材料如高分子粘结剂(树脂或橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂及其它配合剂构成，要求其有足够而稳定的摩擦系数，动静摩擦系数之差小，有良好的导热性和一定的高温机械强度，有良好的耐摩性能和抗粘着性，能满足车辆或机械的传动与制动的性能要求。近年来，随着新能源汽车的快速发展与普及，由于新能源汽车没有发动机，采用电机替代，行驶过程中几乎不产生噪音，这就对摩擦材料提出了新的要求，即改善制动或刹车噪音，低噪音的刹车片已成为新能源汽车刹车片用摩擦材料的重要性能指标。

目前有研究针对刹车片摩擦材料存在的噪声问题进行了一系列的改进，主要是通过减少金属成分和添加降噪成分，取得了一些进展，但随着技术的不断进步，对摩擦材料性能有更高的要求，这些方法逐渐暴露出一些不足。其中，金属成分的减少将直接导致提升摩擦基体孔隙率相关的降噪成分增加，致使刹车片在常温、高温下的磨损加快，摩擦系数迅速衰减，高温下无法实现稳定的摩擦系数和稳定的较小磨损。因此，必须在保证刹车片性能的前提下，找到更加安全、有效的摩擦材料来替代重金属，以满足兼顾降噪、耐磨性能和摩擦系数稳定等要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低噪音摩擦材料及其制备方法，并提供了该低噪音摩擦材料在制备刹车片或制动片中的应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。

为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

本发明第一方面提供了一种低噪音摩擦材料，按质量份数计，包括以下组分：改性酚醛树脂5-20份、芳纶纤维2-10、钛酸钾晶须1-4、玻璃纤维5-15份、改性凝胶蛭石3-15份、橡胶粉3-7份、石墨15-30份、氧化铝2-10份和硫酸钡20-40份；其中，所述改性凝胶蛭石由凝胶蛭石与石油焦炭颗粒混料制得。

进一步地，按质量份数计，包括以下组分：改性酚醛树脂14份、芳纶纤维5份、钛酸钾晶须2份、玻璃纤维5份、改性凝胶蛭石6份、橡胶粉3份、石墨25份、氧化铝10份和硫酸钡30份。

进一步地，所述的改性酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂。

进一步地，所述改性凝胶蛭石的制备方法包括：

S11、将水玻璃和片状蛭石按质量比7：4的比例混合均匀；

S12、向步骤S11的混合物中滴加占所述混合物质量1-2％的碱，直至生成凝胶，将所述凝胶放置进行老化，之后干燥得到凝胶蛭石；

S13、将所述凝胶蛭石与石油焦炭颗粒按质量比7：3的比例混合均匀，得到所述改性凝胶蛭石。

更进一步地，所述改性凝胶蛭石的密度为0.08-0.2g/cm³，熔点为1379-1400℃，导热系数为0.04-0.06kcal/m²h℃。