[发明专利]一种无金属镶嵌的刹车片及其生产工艺

说明书

本发明提供了一种无金属镶嵌的刹车片及其生产工艺，该刹车片通过各原料组分的合理选择及配比，特别是控制无机物与有机物的比例并调节无机物的种类，以使各组分间产生协同配合作用，使得刹车片具有热稳定性好、抗冲击强度高、耐磨损、硬度适中且不产生金属镶嵌、不磨损对偶的特点，并且本发明的刹车片的密度较小，在同等体积条件下的自重轻，也即是由其制造刹车片时的材料用量少，因而在不牺牲刹车片性能的前提下可有效降低刹车片的生产成本。可见，本发明的摩擦材料能够适用于更高速度、更大热负荷和载客量的轨道车辆的制动。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种无金属镶嵌的刹车片及其生产工艺。

背景技术

目前，北京、上海、广州、深圳已经建成了初具规模的城市轨道交通网络，其他城市也都制定了各自的网络发展规划，可以说中国城市轨道交通网络化运营时代已经到来。自铁路机车货车、城市轨道交通车辆使用以来，金属镶嵌问题就普遍存在，严重时会造成车轮温度过高而发生冒烟、轮箍松动、轮箍脱落等重大事故，随着我国城市轨道交通网络的快速发展及不断增加，由此造成的问题也受到了人们越来越多的重视。

金属镶嵌是指在车辆刹车时刹车片和刹车对偶件接触的位置会由于制动力摩擦而产生部分含金属粉尘，这些粉尘会通过空气、雨水吸附在摩擦片上从而造成刹车片被金属镶嵌，金属镶嵌的形成会导致对偶件的损伤进而影响制动安全，因此研究与开发无金属镶嵌的制动刹车片已成为当前的重要课题之一。例如，中国专利文献CN105524316A公开了一种无重金属的摩擦材料，以重量份计包括如下原料：钢纤维20-30份、矿物纤维5-15份、改性酚醛树脂5-15份、丁腈橡胶10-15份、丁苯橡胶10-15份、石墨2-3份、二硫化钼3-4份、硫酸钡5-8份、芳纶1-5份、重质碳酸钙1-5份、重质氧化镁1-5份、白刚玉1-3份、碳化硅3-4份。利用上述材料制得的刹车片虽然在一定程度上能够减少对制动盘的磨损，同时还具有较高的硬度、良好的耐冲击强度和抗压性能，但不足的是，上述刹车片在长期使用过程中仍会产生一定的金属镶嵌而对制动盘造成磨损，此外上述刹车片在连续制动过程中的热衰退现象严重，紧急制动距离过长，且磨耗量较大，尚不能满足高速列车的制动需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有的刹车片会产生金属镶嵌和热衰退现象以及磨耗量大的缺陷，进而提供一种热稳定性好、磨耗量小且无金属镶嵌的刹车片及其生产工艺。

为此，本发明实现上述目的的技术方案为：

一种摩擦材料，其原料以重量份数计包括如下组分：

钢纤维5-10份、改性酚醛树脂10-15份、丁腈橡胶8-12份、丁苯橡胶10-12份、石墨5-10份、氧化钼1-5份、云母5-10份、重晶石5-10份、芳纶3-5份、氢氧化钙2-5份、重质氧化镁2-5份、白刚玉1-2份、碳化硅1-2份、炭黑1-2份。

优选地，所述摩擦材料的原料以重量份数计包括如下组分：

钢纤维5.5-9份、硼改性酚醛树脂11.2-14.5份、丁腈橡胶8.6-11.8份、丁苯橡胶10.4-11.2份、石墨5.6-9份、氧化钼1.9-4.5份、云母6-9.2份、重晶石5.3-9.5份、芳纶3.5-4.5份、氢氧化钙2.2-4.6份、重质氧化镁2.6-4.8份、白刚玉1.2-1.7份、碳化硅1.1-1.6份、炭黑1.1-1.8份。

更优选地，所述摩擦材料的原料以重量份数计包括如下组分：

钢纤维6.6份、硼改性酚醛树脂13份、丁腈橡胶11份、丁苯橡胶10.8份、石墨7.3份、氧化钼3份、云母6.5份、重晶石8.9份、芳纶4份、氢氧化钙3份、重质氧化镁3.5份、白刚玉1.4份、碳化硅1.3份、炭黑1.6份。

更优选地，所述摩擦材料的原料以重量份数计包括如下组分：