[发明专利]氧化锆改性新型耐高温陶瓷轿车盘式制动片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种汽车驻车和行车制动时使用的盘式刹车片，特别是一种氧化锆改性新型耐高温陶瓷轿车盘式制动片及其制备方法。

背景技术

制动片又叫刹车片，是机动车辆至关重要的零部件，刹车性能的好坏直接关乎行车的安全与否，自动第一个汽车用刹车片诞生以来，人们一直在不断第改善刹车片的各种性能，随着汽车工业的不断进步，汽车对刹车片的要求也在不断提高，油漆是对刹车片的热稳定性、耐磨性、热衰退性等提出了更高的要求。现有用于制动和传动摩擦片主要有盘式刹车片和鼓式刹车片，其中盘式刹车片具有较佳的反应性及稳定性，散热性也好，更换简便，可以方便地与ABS系统配合，更多地在中高档轿车上使用。

现有的汽车盘式刹车片很多都含有石棉，金属氟化物如冰晶石粉，工业氟化钠，重金属，如锡铜、黄铜、锑、铅、锡等；也含有重金属硫化物，如硫化铅、硫化锑、硫化铜等；这些都是有害物质，重金属在人体内的蓄积，造成严重的肝、肾功能损害，并可能损害人的血液系统和神经系统；石棉的最大危害来自于它的纤维，这是一种非常细小，肉眼几乎看不见的纤维，当这些细小的纤维被吸入人体内，就会附着并沉积在肺部，造成肺部疾病，如：石棉肺，胸膜和腹膜的皮间瘤，这些肺部疾病往往会有很长的潜伏期(肺癌一般15-20年、间皮瘤20-40年)，严重时引起肺癌。石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物，而且由于石棉是绝热的，其导热能力特别差，通常反复使用制动器会使热量在刹车片中堆积起来，由于摩擦产生热量，工作温度的增高，一般的刹车片的摩擦材料受温度的影响，摩擦系数开始下降，在实际的应用中会降低摩擦力，从而降低了制动作用。而且刹车片变热后，它的制动性能就要发生改变，要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数，这种现象被称为“制动萎缩”，如果刹车片达到一定的热度，将导致制动失灵，埋下事故隐患。

除此之外，现有的盘式刹车片大多含有钢纤维，含有钢纤维的金属刹车片与对偶件(即刹车片与刹车盘)相互磨擦的金属嚣叫声，在刹车盘上会出现刮槽(即划痕)，便会大大降低刹车片的使用寿命。而且现有现有的盘式刹车片在制造和使用刹车片的过程中都会对环境造成的污染，并且粉尘严重，对雾霾等严重影响人类健康的天气现象的形成都有直接的影响。对人类健康构成极大的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化锆改性新型耐高温陶瓷轿车盘式制动片及其制备方法，该方法生产出来的刹车片克服了现有汽车盘式刹车片因重金属及重金属硫化物氟化物含量过高，石棉浮尘以及产品制造过程中对人体健康极大的危害并且严重污染环境的缺陷，而且具有无热衰退、摩擦系数稳定、制动平稳，灵敏可靠。

本发明提供的一种氧化锆改性轿车新型耐高温陶瓷盘式制动片，包括钢背和粘接在钢背上摩擦材料，其特征在于：所述摩擦材料是由底料层和面料层组成，所述底料层直接与钢背接触，其厚度为2-3mm；

所述面料层是由以下重量份的物质组成：硫酸钡20～30份，紫铜纤维5～10份，陶瓷纤维10～15份，氧化锆15～20份，合成石墨5～10份，三硫化二锑1～5份，芳纶纤维1～5份，云母粉5～10份，摩擦粉5～10份，酚醛树脂5～10份，轻质碳酸钙1～5份，橡胶粉1～5份；

所述底料层是由以下重量份的物质组成：钢纤维30～40份，合成石墨1～5份，鳞片石墨1～5份，石油焦碳粉1～5份，重晶石粉10～15份，泡沫铁粉5～10份，酚醛树脂10～15份，轻质氧化镁5～10份，橡胶粉5～10份，硅灰石粉5～10份；

其中面料和底料中的合成石墨均是采用将含碳量和气孔率高的优质碳素材料进行高温焙烧及石墨化后形成的铁黑色不规则颗粒，产品含碳量高、气孔率高、硬度低、导热性低；具体是选用上海友爱冶金材料有限公司生产的型号为YUAI-MCH-01的合成石墨。

面料中所述的摩擦粉是一种发泡型的改性树脂，有时也称摩擦土，其弹性本质可以缓和刹车带的活跃性。除此之外，它们在不同的温度下均可在刹车带表面进行分解，从而控制磨损并通过防止产生过高温度而起到保护作用。摩擦粉所含的物质也可以帮助控制刹车噪音。摩擦粉产品系列包括棕色，黑色和改性的摩擦粉产品，满足各种性能要求。刹车制造商可以从各种目数尺寸和粒径分布中选择最合适的摩擦粉，用于金属，半金属，石棉和非石棉的刹车产品中。最常用的腰果壳油摩擦粉在盘式刹车片和鼓式刹车带中用作稳定剂。

底料中泡沫铁粉是经高温培烧发泡而成。

本发明提供的一种氧化锆改性轿车新型耐高温陶瓷盘式制动片的制备方法，具体步骤如下：